camila espindola francielle karime saleh zanettisiaibib01.univali.br/pdf/camila espindola,...
TRANSCRIPT
1
CAMILA ESPINDOLA
FRANCIELLE KARIME SALEH ZANETTI
ANAacuteLISE MORFOLOacuteGICA DA PAPILA DENTAL TRANSPLANTADA
EM BOLSAS RECEPTORAS NA
ORELHA DE RATOS
Trabalho de Conclusatildeo de Curso apresentado como requisito parcial para obtenccedilatildeo do tiacutetulo de cirurgiatildeo-dentista do Curso de Odontologia da Universidade do Vale do Itajaiacute Orientador Prof David Rivero Tames
Itajaiacute (SC) 2011
1
CAMILA ESPINDOLA
FRANCIELLE KARIME SALEH ZANETTI
ANAacuteLISE MORFOLOacuteGICA DA PAPILA DENTAL TRANSPLANTADA
EM BOLSAS RECEPTORAS NA
ORELHA DE RATOS
O presente Trabalho de Conclusatildeo de Curso apresentado como requisito parcial para obtenccedilatildeo do tiacutetulo de cirurgiatildeo-dentista do Curso de Odontologia da Universidade do Vale do Itajaiacute aos 20 dias do mecircs de outubro do ano de dois mil e onze eacute considerado aprovado
1 Prof Davi Rivero Tames_______________________________
Curso de Odontologia da Universidade do Vale do Itajaiacute (UNIVALI)
2 Prof Telmo J Mezadri______________________________________________
Curso de Odontologia da Universidade do Vale do Itajaiacute (UNIVALI)
3 Prof Francisco C S Aranha_________________________________________
Curso de Odontologia da Universidade do Interior (UNIVALI)
2
ANAacuteLISE MORFOLOacuteGICA DA PAPILA DENTAL TRANSPLANTADA EM BOLSAS RECEPTORAS NA ORELHA DE RATOS Camila ESPINDOLA e Francielle Karime Saleh ZANETTI Orientador Prof David Rivero TAMES Data da defesa outubro de 2011
Resumo Esta pesquisa tem por objetivo analisar a evoluccedilatildeo das diferenciaccedilotildees celulares e a siacutentese e secreccedilatildeo de matrizes relacionadas com a estruturaccedilatildeo do dente em transplantes autoacutelogos de papila dental de incisivos de ratos em bolsas receptoras na derme da orelha Com esta finalidade foram utilizados 10 ratos (Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade e sob anestesia foram preparadas bolsas subcutacircneas em ambas as orelhas apoacutes obtenccedilatildeo da papila apical do incisivo a metade lingual foi transplantada na bolsa receptora da orelha esquerda e a vestibular na direita Sete dias apoacutes os locais de transplante foram removidos e processados para anaacutelise em microscopia de luz transmitida a morfologia do tecido embrionaacuterio Os resultados obtidos sugerem que o implante da regiatildeo vestibular da papila promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o implante da papila lingual esta inflamaccedilatildeo presente em ambos os implantes natildeo elimina a sobrevivecircncia das ceacutelulas embrionaacuterias e que em ambos implantes ocorre a diferenciaccedilatildeo celular originando um tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
Palavras-chave Dentinogecircnese odontoblasto papila dental transplante
3
SUMAacuteRIO 1 INTRODUCcedilAtildeO04
2 REVISAtildeO DE LITERATURA06
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS28
4 APRESENTACcedilAtildeO DOS RESULTADOS30
5 DISCUSSAtildeO32
6 CONCLUSAtildeO39
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS40
4
1 INTRODUCcedilAtildeO
A engenharia tecidual no reparo da perda estrutural de oacutergatildeos avanccedilou de
tal forma que jaacute faz parte de um campo do conhecimento multidisciplinar onde se
integram a biologia ciecircncias meacutedicas e vaacuterias da engenharia Neste contexto os
procedimentos de transplantes autoacutelogos (materiais obtidos do mesmo indiviacuteduo em
quem seraacute realizado o transplante) visam eliminar a necessidade da imunoterapia
permitindo um retorno mais adequado da normalidade funcional e por isso satildeo os
mais indicados nos procedimentos de reparo
A necessidade de desenvolver teacutecnicas de substituiccedilatildeo tecidual eacute
particularmente importante nos procedimentos bucomaxilofaciais devido agrave
complexidade fisioloacutegica das estruturas orofaciais como a expressatildeo facial
articulaccedilatildeo das palavras mastigaccedilatildeo degluticcedilatildeo etc que requerem a participaccedilatildeo
integrada de tecidos moles (como a pele mucosa muacutesculos nervos) e tecidos
duros (como o osso e dentes)
Jaacute estaacute demonstrado que as ceacutelulas tronco dentais tecircm potencialidade de
reparo estrutural do complexo polpa-dentina (ceacutelulas tronco da papila dental) e do
periodonto de inserccedilatildeo (ceacutelulas tronco do ligamento periodontal)
A papila apical do incisivo do rato eacute importante nos estudos de reparo tecidual
por trecircs motivos 1) permitem transplantes autoacutelogos em animais adultos 2) tem
uma regiatildeo contendo ceacutelulas tronco semelhantes aos da papila dental por ser uma
aacuterea que tambeacutem induz a formaccedilatildeo de esmalte dental e 3) tem uma regiatildeo contendo
ceacutelulas tronco semelhantes ao da papila apical contendo uma aacuterea de formaccedilatildeo de
cemento e ligamento periodontal
Sabe-se que a papila dental devido agrave sua interaccedilatildeo molecular com o epiteacutelio
tem potencial de induzir a odontogecircnese em transplantes numa grande variedade de
oacutergatildeos Embora seja conhecido que as estruturas conjuntivas da cabeccedila tenham
origem ectomesenquimal natildeo haacute dados indicando a possibilidade e a dinacircmica da
continuidade do mecanismo de odontogecircnese de papila transplantada na orelha de
rato Neste estudo pretendemos obter dados sobre o comportamento de
transplantes em tecido subcutacircneo de amostras de papila apical do incisivo do rato
das regiotildees vestibular e lingual onde jaacute eacute conhecida a existecircncia de ceacutelulas tronco
que ao interagir com o epiteacutelio da alccedila cervical elabora dentina revestida por esmalte
5
na regiatildeo vestibular e dentina revestida por cemento com inclusotildees de fibras de
Sharpey do ligamento periodontal na regiatildeo lingual fatos estes que a assemelham
as formaccedilotildees de coroa e raiz dental dos molares do rato pretendemos assim
fornecer dados sobre o comportamento bioloacutegico das ceacutelulas embrionaacuterias destas
regiotildees em transplantes autoacutelogos
6
2 REVISAtildeO DE LITERATURA
Weiss Stock e Zhao (1998) afirmaram que a denticcedilatildeo dos mamiacuteferos constitui
um sistema de oacutergatildeos segmentado e periodicamente distribuiacutedo em nuacutemero e
localizaccedilotildees diferentes no eixo da mandiacutebula e maxila A autonomia do
desenvolvimento dos germes dentaacuterios mostra que a padronizaccedilatildeo dental baacutesica eacute
determinada nos primeiros periacuteodos da embriogecircnese As naturezas perioacutedicas de
sua localizaccedilatildeo nuacutemero e estrutura morfoloacutegica do dente sugerem o envolvimento
de mecanismos que promovem interaccedilotildees quantitativas de fatores de sinalizaccedilatildeo
difusiacuteveis Assim jaacute foram identificadas moleacuteculas sinalizadoras extracelulares e
suas interaccedilotildees que podem ser responsaacuteveis pela localizaccedilatildeo dos dentes ao longo
da maxila e mandiacutebula bem como para a formaccedilatildeo da regiatildeo dos incisivos Da
mesma forma ondas de expressatildeo de fatores de sinalizaccedilatildeo dentro do embriatildeo
dental sugerem uma interaccedilatildeo dinacircmica entre esses fatores para padronizar a
morfologia coronaacuteria Esses fatores parecem ser similares entre os diferentes tipos
de dentes poreacutem as diferenccedilas das formas coronaacuterias podem ser explicadas
somente em termos de variaccedilotildees nos paracircmetros de interaccedilatildeo entre os mesmos
genes Existem evidencias de que combinaccedilotildees de expressatildeo intracelular de fatores
de transcriccedilatildeo incluindo a famiacutelia de genes homeobox podem estabelecer domiacutenios
dentro da arcada dental nos quais diferentes tipos de dentes podem se desenvolver
Nakashima et al (2002) afirmaram que o fator de crescimento de
diferenciaccedilatildeo celular (Gdf11) eacute um membro da famiacutelia de fatores de crescimento jaacute
conhecidos BMP (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) e TGF-beta (fator transformador
de crescimento-Beta) e eacute expressado no odontoblasto na fase terminal de sua
diferenciaccedilatildeo indicando sua participaccedilatildeo na diferenciaccedilatildeo das ceacutelulas tronco
pulpares em odontoblastos Neste estudo os autores investigaram se a transferecircncia
do gene responsaacutevel pela siacutentese de Gdf11 pode estimular a diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos e a formaccedilatildeo de dentina terciaacuteria de reparo em cultura de ceacutelulas e in
vivo O vetor contendo o gene para Gdf11 foi um plasmiacutedio (para evitar efeitos
colaterais que os vetores virais ocasionam como a resposta imune e outros) e para
resolver a baixa capacidade que os plasmiacutedios tecircm em liberar o gene utilizaram a
eletroporaccedilatildeo (eletroporation) que consiste no uso de pulsos de campos eleacutetricos
que eacute um potente estimulante da transferecircncia de DNA A diferenciaccedilatildeo de
7
odontoblastos formando dentina foi monitorada evidenciando trecircs marcadores
diferentes Proteiacutena de matriz dentinaria1 (Dmp1) sialoproteiacutena dentinaacuteria (DSP) e
Osteocalcina A evidenciaccedilatildeo destes marcadores in vitro sugeriu que o Gdf11 tem
um papel importante na diferenciaccedilatildeo terminal do odontoblasto Apoacutes terem
observado que Gdf11 eacute expresso na fase terminal da diferenciaccedilatildeo do odontoblasto
os autores observaram in vitro que quando micro-esferas embebidas com Gdf11
recombinante humano entraram em contato com mesecircnquima da papila de embriatildeo
dental de camundongo com 175 dias de poacutes-fecundaccedilatildeo as ceacutelulas vizinhas as
micro-esferas expressam RNAm para a siacutentese de sialoproteiacutena dentinaacuteria (DSP)
sugerindo que GDF11 estimula a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco em odontoblastos
A eletroporaccedilatildeo de Gdf11 em polpas amputadas de dentes de catildeo mostrou a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas odontoblasticas e formaccedilatildeo de dentina terciaacuteria de reparo
com aparecircncia oacutessea (osteodentina semelhante ao promovido com BMP2 e 4) um
mecircs apoacutes a cirurgia Com estes resultados os autores sugerem implicaccedilotildees
importantes da terapia gecircnica na odontologia
Nakashima et al (2004) com a finalidade de desenvolver uma terapia gecircnica
capaz de induzir formaccedilatildeo raacutepida e efetiva de dentina reparadora desenvolveram
um sistema de cultura em pellet tridimencional de ceacutelulas pulpares eletrotransferidas
com fator de crescimento estimulante de diferenciaccedilatildeo celular-11 (Gdf11) Os testes
de viabilidade celular apoacutes a eletrotransferecircncia foi maior a 85 10 dias apoacutes a
cultura a quantidade de colaacutegeno tipo I e III foi 3 vezes maior no pellet contendo
Gdf11 As anaacutelises com PCR demonstraram que a expressatildeo de marcadores da
diferenciaccedilatildeo de odontoblastos fosfatase alcalina proteiacutena de matriz dentinaacuteria1
(DMP1) sialofosfoproteiacutena dentinaacuteria (Dspp) enamelisina gene regulador de fosfato
homologo de endoperoxidase foram aumentadas no pellet com eletrotansferecircncia
de Gdf11 14 dias apoacutes Com base nestes resultados in vitro foi realizado um
experimento in vivo transplantando o pellet de ceacutelulas cultivadas transferidas de
Gdf11 sobre polpas amputadas de catildees que resultou no estiacutemulo da formaccedilatildeo de
dentina de reparo com esses resultados os autores concluiacuteram que a terapia gecircnica
tem um potencial de uso na terapecircutica endodocircntica
Sonoyama et al (2006) tiveram como finalidade avaliar o potencial indutor de
dentinogecircnese para isso foram transplantados em tecido subcutacircneo de
camundongos um complexo de hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico revestido com ceacutelulas
tronco da papila apical e 8 semanas apoacutes obtiveram a formaccedilatildeo de uma camada de
8
dentina e cemento com fibras de Sharpey caracterizadas histologicamente na
superfiacutecie do complexo carregador sugerindo que as ceacutelulas tronco da papila apical
humana promoveram a dentinogecircnese e a gecircnese do periodonto de inserccedilatildeo
Utilizando o mesmo protocolo e com a finalidade de preparar ceacutelulas tronco
autoacutelogas para gerar uma funccedilatildeo dental normal em mini-porcos ceacutelulas tronco da
papila apical e do ligamento periodontal foram isoladas e transplantadas em
camundongos obtendo a formaccedilatildeo de dentina e cemento dental equivalente ao que
eacute observado em humanos Para avaliar a possibilidade de gerar uma proacutetese dental
funcional foi extraiacutedo o incisivo de mini-porco e neste alveacuteolo foi implantado uma
raiz artificial de hidroxiapatita e fosfato tricaacutelcico contendo na sua massa interna
(microporos) ceacutelulas tronco autoacutelogas da papila apical e coberto externamente com
um gel contendo ceacutelulas tronco autoacutelogas do ligamento periodontal Trecircs meses
apoacutes observou-se a formaccedilatildeo de periodonto de inserccedilatildeo e sobre o complexo
hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico foi inserida uma coroa preacute fabricada de porcelana
imitando o formato anatocircmico do incisivo do mini-porco e submetido ao processo da
funccedilatildeo dental durante 4 semanas As anaacutelises de tomografia computadorizada e
histoloacutegica comprovaram a regeneraccedilatildeo da raiz e do periodonto de inserccedilatildeo
Ye et al (2006) sabendo que as amelogeninas constituem as principais
proteiacutenas da matriz extracelular da fase de secreccedilatildeo da amelogecircnese
caracterizadas pela sua heterogeneidade durante a formaccedilatildeo dental e que tambeacutem
tem sido observadas em odontoblastos sem a existecircncia dados sobre o padratildeo de
sua expressatildeo no complexo polpa-dentina e nem sobre sua funccedilatildeo na formaccedilatildeo e
reparo do complexo polpa-dentina os autores se propuseram estudar a sua
expressatildeo e funccedilatildeo neste complexo Em embriotildees dentaacuterios de fetos humanos com
aproximadamente 22 semanas utilizando meacutetodos de imuno-histoquiacutemica em cortes
obtidos por criomicrotomia hibridizaccedilatildeo in situ para marcaccedilatildeo do RNA mensageiro
para amelogenina Tambeacutem foi observada a proliferaccedilatildeo ciclo e diferenciaccedilatildeo
celular em cultura de tecidos Os resultados mostraram que as amelogeninas satildeo
expressas tanto na papila dental de embriotildees dentaacuterios antes da fase de secreccedilatildeo
da matriz da amelogecircnese bem como na camada de odontoblastos de polpas
adultas humanas o RNAm para amelogenina foi localizado na matriz dentinaacuteria e
nos ameloblastos secretores Com estes dados os autores concluem que a
transcriccedilatildeo do RNAm para amelogenina e a siacutentese da proteiacutena amelogenina estatildeo
presentes durante o desenvolvimento da matriz da dentina humana entretanto
9
advertem que a funccedilatildeo da amelogenina na formaccedilatildeo da matriz da dentina ainda natildeo
eacute conhecida estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas da polpa dental sugerindo que estas
proteiacutenas possam ser utilizadas na induccedilatildeo de proliferaccedilatildeo do tecido pulpar com o
resultado de formaccedilatildeo da dentina de reparo
Wang et al (2007) afirmaram que o incisivo de camundongo cresce
continuamente atraveacutes de toda sua vida e contem ceacutelulas tronco na sua extremidade
proximal na regiatildeo denominada de alccedila cervical Experimentos com camundongos
mutantes cultura de oacutergatildeos e expressatildeo gecircnica permitiram estudar sinalizadores
moleculares importantes que regulam a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais na
regiatildeo da alccedila cervical e permitiram mostrar que sinalizaccedilotildees do tecido
mesenquimal adjacentes regulam as ceacutelulas tronco epiteliais e formam uma rede
complexa reguladora com sinalizadores epiteliais Assim o FGF3 (fator de
crescimento de fibroblastos) estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais o
BMP4 (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) reprime a expressatildeo do FGF3 ativina inibe o
efeito do BMP4 e a folistatina antagoniza a atividade da ativina as diferenccedilas nos
niacuteveis de ativina e a expressatildeo da folistatina contribuem para a assimetria
caracteriacutestica do incisivo de roedores que eacute coberto por esmalte somente na sua
superfiacutecie vestibular Eacute sugerido neste estudo que variaccedilotildees nas redes moleculares
reguladoras possam explicar as diferenccedilas nas capacidades regenerativas e
assimetrias de desenvolvimento de vaacuterios oacutergatildeos e espeacutecies animais
Huang et al (2008) revisam os dados encontrados na literatura sobre o
isolamento e caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco pulpares e discutem sua contribuiccedilatildeo
na continuidade da maturaccedilatildeo radicular em dentes imaturos endodonticamente
tratados e seu potencial na sua utilizaccedilatildeo para regeneraccedilatildeo do complexo polpa-
dentina e na engenharia bioradicular A papila dental localizada no aacutepice de um
dente permanente humano eacute denominada de papila apical eacute um tecido fracamente
fixado ao aacutepice da raiz em desenvolvimento e pode ser facilmente removido com um
par de pinccedilas Comunicam a existecircncia de dados que demonstram a presenccedila de
ceacutelulas tronco tanto na polpa dental como na papila apical e que ambas tem
algumas caracteriacutesticas diferenciais e que devido a sua localizaccedilatildeo a papila apical
pode se beneficiar de uma circulaccedilatildeo colateral que lhe permite sobreviver durante
processos de necrose pulpar A importacircncia da biologia das ceacutelulas tronco
mesenquimais tem por base duas propriedades a capacidade de renovaccedilatildeo proacutepria
e que as ceacutelulas oriundas de sua divisatildeo mitoacutetica podem permanecer como ceacutelulas
10
fonte ou originar ceacutelulas diferenciadas incluiacutedo osteogecircnicas condrogecircnicas
adipogecircnicas miogecircnicas e neurogecircnicas Informam que as ceacutelulas tronco
mesenquimais foram inicialmente nos anos 1860 identificadas como ceacutelulas
fibroblasto semelhantes uma deacutecada mais tarde foram observadas como unidades
fibroblasticas formadoras de colocircnias com a capacidade de promover diferenciaccedilatildeo
osteogecircnica e mais tarde foi descoberta sua diferenciaccedilatildeo condrogecircnica e
adipogecircnica em resposta a diferentes sinais bioquiacutemicos Entre as ceacutelulas tronco
mesenquimais as mais estudadas satildeo as de origem da medula oacutessea com grande
capacidade de diferenciar vaacuterios tipos celulares poreacutem natildeo existe referencias sobre
sua capacidade de diferenciaccedilatildeo dentinogecircnica O primeiro tipo de ceacutelula tronco
dental humano foi isolado da polpa de terceiros molares extraiacutedos e caracterizados
por comparaccedilatildeo com ceacutelulas mesenquimais da medula oacutessea foram denominadas
de ceacutelulas tronco da polpa dental principalmente por sua capacidade de diferenciar
ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos formando complexos semelhantes ao da polpa-
dentina quando implantadas no tecido subcutacircneo Subsequumlentemente foram
isoladas ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos esfoliados do ligamento periodontal e da
papila apical Nesta revisatildeo os autores encontraram dados que caracterizam a
papila apical contendo uma populaccedilatildeo uacutenica de ceacutelulas tronco poacutes natais que podem
constituir a melhor fonte de ceacutelulas para a regeneraccedilatildeo tecidual e que aleacutem de
diferenciar ceacutelulas dentinogecircnicas entre outras tem o diferencial de ter maior
capacidade neurogecircnica do que as ceacutelulas tronco da medula oacutessea Observem que
na literatura existem dados mostrando que as ceacutelulas tronco da papila dental tem
potencial de dar continuidade a formaccedilatildeo da raiz regeneraccedilatildeo e reparo pulpar
manutenccedilatildeo estrutural e funcional nos reimplantes e transplantes eficaacutecia na
engenharia tecidual para regenerar e reparar o complexo polpa-dentina e
regeneraccedilatildeo do periodonto de inserccedilatildeo em implantes de raiacutezes artificiais salientam
que estes dados caracterizam a papila dental como uma fonte de alta qualidade para
a regeneraccedilatildeo pulpar quando comparados com as ceacutelulas tronco da polpa dental e
da polpa de dentes deciacuteduos (fonte de odontoblastos secundaacuterios) porque satildeo fonte
em atividade para a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos primaacuterios Os autores concluem
salientando que o uso destas ceacutelulas junto com um sistema de matriz que aperfeiccediloe
sua proliferaccedilatildeo e diferenciaccedilatildeo poderaacute um dia ser utilizado para ser inserido dentro
de canais de dentes imaturos e permitir a regeneraccedilatildeo da polpa e dentina
Salientem que o entendimento da biologia das ceacutelulas tronco dentais e os princiacutepios
11
de engenharia tecidual e regeneraccedilatildeo proporcionam uma base soacutelida sobre a qual
os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser formulados como por exemplo no
tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica Embora sejam
necessaacuterias muitas pesquisas para conhecer o papel das ceacutelulas tronco da papila
apical na continuidade da formaccedilatildeo da raiz apoacutes endodontia as observaccedilotildees
cliacutenicas do alto potencial reparador em dentes imaturos favorecem a possibilidade
do seu uso nos processos de regeneraccedilatildeo
Prescott et al (2008) tiveram como objetivo estudar a terapia endodocircntica
regenerativa de perfuraccedilotildees de canal radicular para isso foi estudado a organizaccedilatildeo
e diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco pulpares obtidos de terceiros molares inclusos
humanos em um modelo de simulaccedilatildeo de perfuraccedilatildeo de furca Como fator de
crescimento foi usado Proteiacutena de matriz dentinaacuteria 1 e como carregador uma rede
de colaacutegeno Discos de dentina com 2mm de espessura contendo o assoalho da
cacircmara pulpar de terceiros molares inclusos foram preparados e neles realizados
perfuraccedilotildees de assoalho com 1mm de diacircmetro estes foram divididos em 5 grupos
(4 por grupo) As ceacutelulas tronco foram cultivadas e misturadas com colaacutegeno obtido
da matriz de osso e transplantados nos discos de dentina dos grupos
experimentais para posterior implantaccedilatildeo no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos imunodeficientes No grupo 1 as perfuraccedilotildees foram preenchidas
somente com MTA no grupo 2 com matriz de colaacutegeno misturada com ceracircmica no
grupo 3 matriz de colaacutegeno impregnada com proteiacutena de matriz dentinaacuteria no grupo
4 com colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental e proteiacutena de matriz
dentinaacuteria e no grupo 5 colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental
Seis semanas apoacutes o implante os camundongos foram sacrificados e os implantes
fixados desmineralizados e incluiacutedos em parafina para exame histoloacutegico Somente
no grupo 4 que continha os 3 componentes baacutesicos para a terapia regenerativa
ceacutelulas tronco matriz carregadora e fator de crescimento ocorreu sinais de
regeneraccedilatildeo mostrando degradaccedilatildeo da matriz de colaacutegeno carregadora presenccedila
de ceacutelulas tipo fibroblastos ceacutelulas endoteliais rodeadas de nova matriz vasos
sanguumliacuteneos e matriz de colaacutegeno que foram visualizados dentro da local da
perfuraccedilatildeo As regiotildees externas a perfuraccedilatildeo mostraram proliferaccedilatildeo celular
indicando a progressatildeo da regeneraccedilatildeo tecidual Concluem que existe
potencialidade de regeneraccedilatildeo tecidual com formaccedilatildeo de tecido mineralizado no
local da perfuraccedilatildeo e sugerem a continuidade de estudos nesta linha
12
Sonoyama et al (2008) relatam que ceacutelulas tronco isoladas da papila apical
(SCAP) de terceiros molares humanos impactados com raiz imatura ceacutelulas tronco
da polpa dental (DPSC) obtidos de doadores voluntaacuterios com idade entre 18 e 20
anos e ceacutelulas tronco de medula oacutessea obtidas de pacientes doadores com idade de
20 anos submetidos a cirurgia ortopeacutedica foram cultivadas e subcultivadas a 13 ateacute
atingir 85 de confluecircncia Neste material foi estudado o estiacutemulo para a
diferenciaccedilatildeo celular adicionando aos meios de cultura indutores de Osteogecircnese
Dentinogecircnese Adipogecircnese e Neurogecircnese Os resultados mostraram que a papila
apical tem caracteriacutesticas macroscoacutepicas peculiares como o brilho superficial e que eacute
facilmente destacada da polpa dental no limite entre estas duas regiotildees a
microscopia mostrou a existecircncia de uma zona rica em ceacutelulas e que a papila apical
tem menos componentes vasculares e celulares do que a polpa A potencialidade de
diferenciar ceacutelulas para formar tecido oacutesseo ou dentinaacuterio mensurado pela
acumulaccedilatildeo de caacutelcio nos meios de cultura foi semelhante entre as ceacutelulas tronco
da papila apical polpa dental e medula oacutessea poreacutem a potencialidade de
adipogecircnese foi maior nas culturas de ceacutelulas tronco da medula oacutessea A anaacutelise de
expressatildeo gecircnica (imunofenotipo) mostrou que as ceacutelulas tronco da papila apical e
da polpa dental tem expressotildees similares para genes osteogecircnicos e
dentinogecircnicos e para fatores de crescimento Poreacutem nas culturas de ceacutelulas tronco
da papila apical foi tambeacutem observado marcaccedilatildeo para neurogecircnese Algumas
amostras das raiacutezes dos dentes extraiacutedos contendo polpa e papila apical foram
cultivados e marcados com BrdU durante 35 e 18 horas processados para incluir
em parafina com a finalidade de analisar imunohistiquimicamente a proliferaccedilatildeo
celular in situ usando anticorpos antiBrdU e foi observado que as ceacutelulas da papila
apical tem entre 2 a 3 vezes mais marcas positivas que as ceacutelulas da polpa dental
nos periacuteodos de 35 e 18 horas sugerindo que as ceacutelulas da papila apical uma vez
em contato com o meio de cultura iniciam seu ciclo de crescimento mais raacutepido do
que as ceacutelulas da polpa dental Com estes resultados concluem que as ceacutelulas
tronco da papila apical expressam vaacuterios marcadores semelhantes as das ceacutelulas
da medula oacutessea e que satildeo capazes de originar ceacutelulas tipo odontoblastos e
produzir dentina caracterizando-os como ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios
para a formaccedilatildeo de dentina radicular e sugerem a realizaccedilatildeo de mais pesquisas
para obtenccedilatildeo de dados sobre as inter-relaccedilotildees celulares entre si com as ceacutelulas da
13
zona de condensaccedilatildeo celular e da polpa dental verificando seus potenciais de
diferenciar odontoblastos
Catoacuten e Tucker (2009) concentraram sua revisatildeo na denticcedilatildeo do
camundongo por terem observado que uma grande quantidade de informaccedilotildees
relacionada com a biologia molecular do desenvolvimento do dente foi obtida em
investigaccedilotildees utilizando modelo animal de camundongo Salientam que este modelo
eacute excelente para estudos sobre o desenvolvimento (odontogenese) nos controles da
morfologia dental e dos mecanismos de sinalizaccedilatildeo na interaccedilatildeo epiteacutelio-
mesenquimal que levam a formaccedilatildeo de um molar ou de um incisivo particularmente
o incisivo do camundongo que por ser de crescimento contiacutenuo proporciona
possibilidades de estudo no campo das ceacutelulas tronco nichos celulares de ceacutelulas
tronco e engenharia tecidual assim foi descoberto que o fator de transcriccedilatildeo
folistatina induzido pela ativina do foliacuteculo dental eacute expressado fundamentalmente
na regiatildeo da alccedila cervical lingual e que por sua vez inibe a expressatildeo de ativina na
papila dental a ausecircncia de ativina nesta aacuterea permite a inibiccedilatildeo do FGF (fator de
crescimento de fibroblastos) pelo BMP4 (proteiacutena morfogenecirctica oacutessea) que dispara
uma reaccedilatildeo inibitoacuteria de vaacuterias moleacuteculas em cascata na papila dental que culminam
com a inibiccedilatildeo da diferenciaccedilatildeo do ameloblasto na alccedila cervical lingual entretanto
observam que faltam dados num grande nuacutemero de pesquisas recentes que
permitam um melhor domiacutenio dos conhecimentos sobre o desenvolvimento dental
Drsquoaquino et al (2009) conhecendo a situaccedilatildeo cliacutenica e que a extraccedilatildeo de
terceiros molares impactados frequentemente provoca defeitos na cortical do osso
alveolar com perda media de 7mm na sua altura colocando em risco o segundo
molar ou a sua perda em media cinco anos apoacutes e natildeo ocorrendo reparo
espontacircneo nem com o uso das teacutecnicas normais estudaram o potencial reparador
destes defeitos oacutesseos utilizando transplante autoacutelogo de ceacutelulas tronco pulpares
humanas Para tanto identificaram pacientes com risco de perda oacutessea poacutes-
extraccedilatildeo de terceiros molares inferiores impactados apresentando situaccedilotildees
semelhantes bilateralmente para utilizar um lado como teste e o outro como controle
Antes de realizar as extraccedilotildees dos dentes impactados obtiveram ceacutelulas tronco
pulpares por isolamento em cultura celular de polpas dos seus terceiros molares
superiores apoacutes extraccedilatildeo dos terceiros molares impactados a loja oacutessea junto agrave
raiz distal do segundo molar foi curetada e irrigada com salina para remover todos
os restos necroacuteticos a seguir as ceacutelulas tronco obtidas foram cuidadosamente
14
colocadas com ajuda de uma seringa dentro de uma esponja de colaacutegeno e
implantado dentro da loja ciruacutergica no alveacuteolo experimental e somente a esponja no
alveacuteolo controle e as bordas da gengiva suturadas para isolamento da ferida oacutessea
Sete dias apoacutes extraccedilatildeo as radiografias natildeo evidenciaram diferenccedilas entre os
grupos e 3 meses apoacutes as radiografias dos alveacuteolos experimentais mostraram
regeneraccedilatildeo completa com a altura de suas corticais oacutesseas maiores que os dos
alveacuteolos controle neste periacuteodo (3 meses) as colheitas de osso com cirurgia mini-
invasiva processadas para observaccedilatildeo microscoacutepica mostraram uma estruturaccedilatildeo
no osso dos alveacuteolos experimentais lamelar com sistemas de Havers bem
organizado e vascularizada enquanto que as amostra controle exibiram osso
imaturo fibroso incluiacuteda entre lamelas novas sistemas de Havers incompletos com
canais centrais muito largos e evidencias de reabsorccedilatildeo Em todos os casos a
esponja de colaacutegeno foi totalmente reabsorvida Os autores concluiacuteram que as
ceacutelulas tronco pulpares podem ser utilizadas para reparo de defeitos oacutesseos com
impossibilidade de reparo espontacircneo que a esponja de colaacutegeno reabsorviacutevel
contendo ceacutelulas tronco eacute um complexo eficiente e que as esponjas de colaacutegeno
podem ser consideradas um suporte oacutetimo para as ceacutelulas tronco na obtenccedilatildeo de
uma regeneraccedilatildeo guiada
Com a finalidade de discutir o isolamento e a caracterizaccedilatildeo das propriedades
de diferentes populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais de tecidos dentaacuterios em
comparaccedilatildeo com as de outras ceacutelulas tronco mesenquimais como as da medula
oacutessea HUANG GRONTHOS e SHI (2009) realizaram uma revisatildeo da literatura Na
caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea indicam que
estas formam colocircnias fibroblaacutesticas com a capacidade de diferenciar ceacutelulas
osteogecircnicas formam colocircnias de outras ceacutelulas tronco clonogecircnicas como as
ceacutelulas hematopoieacuteticas tecircm capacidade de auto-renovaccedilatildeo e estatildeo limitadas no
seu potencial de crescimento de 30 a 50 duplicaccedilotildees populacionais eacute uma
populaccedilatildeo heterogecircnea de ceacutelulas que podem ser caracterizadas pelos marcadores
de superfiacutecie de membrana indicando a existecircncia de ceacutelulas em diferentes estaacutegios
de imaturidade na via de diferenciaccedilatildeo celular dificultando a identificaccedilatildeo exata do
fenoacutetipo Na sua capacidade de diferenciaccedilatildeo observa-se osteogecircnese
condrogecircnese adipogecircnese mielogecircnese e neurogecircnese Devido a dificuldades na
obtenccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea como dor morbidade
e obtenccedilatildeo de nuacutemero baixo de ceacutelulas tem sido investigado fontes alternativas de
15
ceacutelulas tronco mesenquimais neste contexto a polpa dental surge como alternativa
viaacutevel que devido a sua interaccedilatildeo inicial com a crista neural possibilitam
caracteriacutesticas diferentes agraves de origem da medula oacutessea e a assemelham na sua
potencialidade agraves ceacutelulas da crista neural Ateacute o presente momento cinco tipos
diferentes de ceacutelulas tronco dentaacuterias foram isoladas e caracterizadas do dente
humano Ceacutelulas tronco da polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados
(SHED) de ceacutelulas do ligamento periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e
progenitoras do foliacuteculo dental (DFPCs) As ceacutelulas tronco derivadas de tecidos
dentaacuterios satildeo isoladas de tecidos especializados e tem potencial de diferenciaccedilatildeo
em ceacutelulas odontogecircnicas e tambeacutem de originar outras linhagens similares poreacutem
com diferente potencialidade que as ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea
(BMMSCs) Os tecidos dentaacuterios satildeo especializados e natildeo tem mecanismo
remodelador como o tecido oacutesseo desta forma as ceacutelulas tronco derivadas de
tecido dental podem ter um potencial de diferenciaccedilatildeo restrito em comparaccedilatildeo com
as da medula oacutessea aleacutem disto constituem o ectomesenquima devido a sua
interaccedilatildeo inicial com a crista neural Desde esta perspectiva as ceacutelulas tronco
derivadas do ectomesenquima podem possuir caracteriacutesticas que os assemelhe com
as ceacutelulas da crista neural
Koussoulakou Margaritis e Koussoulakos (2009) com a finalidade de
proporcionar informaccedilotildees sobre a evoluccedilatildeo morfogecircnese e reparo bioloacutegico dos
dentes realizaram uma revisatildeo da literatura neste trabalho informam que nossos
ancestrais peixes aacutegnatas tinham estruturas dermais semelhantes aos dentes e
que no transcurso de 500000000 de anos natildeo soacute migraram para a boca como
tambeacutem ocorreu que o nuacutemero de dentes por denticcedilatildeo geralmente diminuiu e a
complexidade morfoloacutegica dental aumentou em virtude das necessidades de dieta e
mastigaccedilatildeo que surgem como fatores principais na regulaccedilatildeo da evoluccedilatildeo dental e
dos muacutesculos mastigatoacuterios para permitir o maacuteximo aproveitamento da energia
caloacuterica dos alimentos A diversidade morfoloacutegica dos dentes na sua localizaccedilatildeo na
cavidade oral (incisivos ndash molares) ocorre em consequumlecircncia a interaccedilotildees entre
grupos especiacuteficos de genes homeobox PAX BARX DLX nas ceacutelulas mesenquimais
originadas na crista neural e fatores de crescimento como FGF e BMP no epiteacutelio
oral sendo que as secreccedilotildees epiteliais induzem as expressotildees mesenquimais
iniciando a formaccedilatildeo e desenvolvimento de embriotildees dentaacuterios especiacuteficos para
cada regiatildeo da boca que passam pelos estaacutegios de lacircmina dental botatildeo dental
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
1
CAMILA ESPINDOLA
FRANCIELLE KARIME SALEH ZANETTI
ANAacuteLISE MORFOLOacuteGICA DA PAPILA DENTAL TRANSPLANTADA
EM BOLSAS RECEPTORAS NA
ORELHA DE RATOS
O presente Trabalho de Conclusatildeo de Curso apresentado como requisito parcial para obtenccedilatildeo do tiacutetulo de cirurgiatildeo-dentista do Curso de Odontologia da Universidade do Vale do Itajaiacute aos 20 dias do mecircs de outubro do ano de dois mil e onze eacute considerado aprovado
1 Prof Davi Rivero Tames_______________________________
Curso de Odontologia da Universidade do Vale do Itajaiacute (UNIVALI)
2 Prof Telmo J Mezadri______________________________________________
Curso de Odontologia da Universidade do Vale do Itajaiacute (UNIVALI)
3 Prof Francisco C S Aranha_________________________________________
Curso de Odontologia da Universidade do Interior (UNIVALI)
2
ANAacuteLISE MORFOLOacuteGICA DA PAPILA DENTAL TRANSPLANTADA EM BOLSAS RECEPTORAS NA ORELHA DE RATOS Camila ESPINDOLA e Francielle Karime Saleh ZANETTI Orientador Prof David Rivero TAMES Data da defesa outubro de 2011
Resumo Esta pesquisa tem por objetivo analisar a evoluccedilatildeo das diferenciaccedilotildees celulares e a siacutentese e secreccedilatildeo de matrizes relacionadas com a estruturaccedilatildeo do dente em transplantes autoacutelogos de papila dental de incisivos de ratos em bolsas receptoras na derme da orelha Com esta finalidade foram utilizados 10 ratos (Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade e sob anestesia foram preparadas bolsas subcutacircneas em ambas as orelhas apoacutes obtenccedilatildeo da papila apical do incisivo a metade lingual foi transplantada na bolsa receptora da orelha esquerda e a vestibular na direita Sete dias apoacutes os locais de transplante foram removidos e processados para anaacutelise em microscopia de luz transmitida a morfologia do tecido embrionaacuterio Os resultados obtidos sugerem que o implante da regiatildeo vestibular da papila promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o implante da papila lingual esta inflamaccedilatildeo presente em ambos os implantes natildeo elimina a sobrevivecircncia das ceacutelulas embrionaacuterias e que em ambos implantes ocorre a diferenciaccedilatildeo celular originando um tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
Palavras-chave Dentinogecircnese odontoblasto papila dental transplante
3
SUMAacuteRIO 1 INTRODUCcedilAtildeO04
2 REVISAtildeO DE LITERATURA06
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS28
4 APRESENTACcedilAtildeO DOS RESULTADOS30
5 DISCUSSAtildeO32
6 CONCLUSAtildeO39
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS40
4
1 INTRODUCcedilAtildeO
A engenharia tecidual no reparo da perda estrutural de oacutergatildeos avanccedilou de
tal forma que jaacute faz parte de um campo do conhecimento multidisciplinar onde se
integram a biologia ciecircncias meacutedicas e vaacuterias da engenharia Neste contexto os
procedimentos de transplantes autoacutelogos (materiais obtidos do mesmo indiviacuteduo em
quem seraacute realizado o transplante) visam eliminar a necessidade da imunoterapia
permitindo um retorno mais adequado da normalidade funcional e por isso satildeo os
mais indicados nos procedimentos de reparo
A necessidade de desenvolver teacutecnicas de substituiccedilatildeo tecidual eacute
particularmente importante nos procedimentos bucomaxilofaciais devido agrave
complexidade fisioloacutegica das estruturas orofaciais como a expressatildeo facial
articulaccedilatildeo das palavras mastigaccedilatildeo degluticcedilatildeo etc que requerem a participaccedilatildeo
integrada de tecidos moles (como a pele mucosa muacutesculos nervos) e tecidos
duros (como o osso e dentes)
Jaacute estaacute demonstrado que as ceacutelulas tronco dentais tecircm potencialidade de
reparo estrutural do complexo polpa-dentina (ceacutelulas tronco da papila dental) e do
periodonto de inserccedilatildeo (ceacutelulas tronco do ligamento periodontal)
A papila apical do incisivo do rato eacute importante nos estudos de reparo tecidual
por trecircs motivos 1) permitem transplantes autoacutelogos em animais adultos 2) tem
uma regiatildeo contendo ceacutelulas tronco semelhantes aos da papila dental por ser uma
aacuterea que tambeacutem induz a formaccedilatildeo de esmalte dental e 3) tem uma regiatildeo contendo
ceacutelulas tronco semelhantes ao da papila apical contendo uma aacuterea de formaccedilatildeo de
cemento e ligamento periodontal
Sabe-se que a papila dental devido agrave sua interaccedilatildeo molecular com o epiteacutelio
tem potencial de induzir a odontogecircnese em transplantes numa grande variedade de
oacutergatildeos Embora seja conhecido que as estruturas conjuntivas da cabeccedila tenham
origem ectomesenquimal natildeo haacute dados indicando a possibilidade e a dinacircmica da
continuidade do mecanismo de odontogecircnese de papila transplantada na orelha de
rato Neste estudo pretendemos obter dados sobre o comportamento de
transplantes em tecido subcutacircneo de amostras de papila apical do incisivo do rato
das regiotildees vestibular e lingual onde jaacute eacute conhecida a existecircncia de ceacutelulas tronco
que ao interagir com o epiteacutelio da alccedila cervical elabora dentina revestida por esmalte
5
na regiatildeo vestibular e dentina revestida por cemento com inclusotildees de fibras de
Sharpey do ligamento periodontal na regiatildeo lingual fatos estes que a assemelham
as formaccedilotildees de coroa e raiz dental dos molares do rato pretendemos assim
fornecer dados sobre o comportamento bioloacutegico das ceacutelulas embrionaacuterias destas
regiotildees em transplantes autoacutelogos
6
2 REVISAtildeO DE LITERATURA
Weiss Stock e Zhao (1998) afirmaram que a denticcedilatildeo dos mamiacuteferos constitui
um sistema de oacutergatildeos segmentado e periodicamente distribuiacutedo em nuacutemero e
localizaccedilotildees diferentes no eixo da mandiacutebula e maxila A autonomia do
desenvolvimento dos germes dentaacuterios mostra que a padronizaccedilatildeo dental baacutesica eacute
determinada nos primeiros periacuteodos da embriogecircnese As naturezas perioacutedicas de
sua localizaccedilatildeo nuacutemero e estrutura morfoloacutegica do dente sugerem o envolvimento
de mecanismos que promovem interaccedilotildees quantitativas de fatores de sinalizaccedilatildeo
difusiacuteveis Assim jaacute foram identificadas moleacuteculas sinalizadoras extracelulares e
suas interaccedilotildees que podem ser responsaacuteveis pela localizaccedilatildeo dos dentes ao longo
da maxila e mandiacutebula bem como para a formaccedilatildeo da regiatildeo dos incisivos Da
mesma forma ondas de expressatildeo de fatores de sinalizaccedilatildeo dentro do embriatildeo
dental sugerem uma interaccedilatildeo dinacircmica entre esses fatores para padronizar a
morfologia coronaacuteria Esses fatores parecem ser similares entre os diferentes tipos
de dentes poreacutem as diferenccedilas das formas coronaacuterias podem ser explicadas
somente em termos de variaccedilotildees nos paracircmetros de interaccedilatildeo entre os mesmos
genes Existem evidencias de que combinaccedilotildees de expressatildeo intracelular de fatores
de transcriccedilatildeo incluindo a famiacutelia de genes homeobox podem estabelecer domiacutenios
dentro da arcada dental nos quais diferentes tipos de dentes podem se desenvolver
Nakashima et al (2002) afirmaram que o fator de crescimento de
diferenciaccedilatildeo celular (Gdf11) eacute um membro da famiacutelia de fatores de crescimento jaacute
conhecidos BMP (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) e TGF-beta (fator transformador
de crescimento-Beta) e eacute expressado no odontoblasto na fase terminal de sua
diferenciaccedilatildeo indicando sua participaccedilatildeo na diferenciaccedilatildeo das ceacutelulas tronco
pulpares em odontoblastos Neste estudo os autores investigaram se a transferecircncia
do gene responsaacutevel pela siacutentese de Gdf11 pode estimular a diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos e a formaccedilatildeo de dentina terciaacuteria de reparo em cultura de ceacutelulas e in
vivo O vetor contendo o gene para Gdf11 foi um plasmiacutedio (para evitar efeitos
colaterais que os vetores virais ocasionam como a resposta imune e outros) e para
resolver a baixa capacidade que os plasmiacutedios tecircm em liberar o gene utilizaram a
eletroporaccedilatildeo (eletroporation) que consiste no uso de pulsos de campos eleacutetricos
que eacute um potente estimulante da transferecircncia de DNA A diferenciaccedilatildeo de
7
odontoblastos formando dentina foi monitorada evidenciando trecircs marcadores
diferentes Proteiacutena de matriz dentinaria1 (Dmp1) sialoproteiacutena dentinaacuteria (DSP) e
Osteocalcina A evidenciaccedilatildeo destes marcadores in vitro sugeriu que o Gdf11 tem
um papel importante na diferenciaccedilatildeo terminal do odontoblasto Apoacutes terem
observado que Gdf11 eacute expresso na fase terminal da diferenciaccedilatildeo do odontoblasto
os autores observaram in vitro que quando micro-esferas embebidas com Gdf11
recombinante humano entraram em contato com mesecircnquima da papila de embriatildeo
dental de camundongo com 175 dias de poacutes-fecundaccedilatildeo as ceacutelulas vizinhas as
micro-esferas expressam RNAm para a siacutentese de sialoproteiacutena dentinaacuteria (DSP)
sugerindo que GDF11 estimula a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco em odontoblastos
A eletroporaccedilatildeo de Gdf11 em polpas amputadas de dentes de catildeo mostrou a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas odontoblasticas e formaccedilatildeo de dentina terciaacuteria de reparo
com aparecircncia oacutessea (osteodentina semelhante ao promovido com BMP2 e 4) um
mecircs apoacutes a cirurgia Com estes resultados os autores sugerem implicaccedilotildees
importantes da terapia gecircnica na odontologia
Nakashima et al (2004) com a finalidade de desenvolver uma terapia gecircnica
capaz de induzir formaccedilatildeo raacutepida e efetiva de dentina reparadora desenvolveram
um sistema de cultura em pellet tridimencional de ceacutelulas pulpares eletrotransferidas
com fator de crescimento estimulante de diferenciaccedilatildeo celular-11 (Gdf11) Os testes
de viabilidade celular apoacutes a eletrotransferecircncia foi maior a 85 10 dias apoacutes a
cultura a quantidade de colaacutegeno tipo I e III foi 3 vezes maior no pellet contendo
Gdf11 As anaacutelises com PCR demonstraram que a expressatildeo de marcadores da
diferenciaccedilatildeo de odontoblastos fosfatase alcalina proteiacutena de matriz dentinaacuteria1
(DMP1) sialofosfoproteiacutena dentinaacuteria (Dspp) enamelisina gene regulador de fosfato
homologo de endoperoxidase foram aumentadas no pellet com eletrotansferecircncia
de Gdf11 14 dias apoacutes Com base nestes resultados in vitro foi realizado um
experimento in vivo transplantando o pellet de ceacutelulas cultivadas transferidas de
Gdf11 sobre polpas amputadas de catildees que resultou no estiacutemulo da formaccedilatildeo de
dentina de reparo com esses resultados os autores concluiacuteram que a terapia gecircnica
tem um potencial de uso na terapecircutica endodocircntica
Sonoyama et al (2006) tiveram como finalidade avaliar o potencial indutor de
dentinogecircnese para isso foram transplantados em tecido subcutacircneo de
camundongos um complexo de hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico revestido com ceacutelulas
tronco da papila apical e 8 semanas apoacutes obtiveram a formaccedilatildeo de uma camada de
8
dentina e cemento com fibras de Sharpey caracterizadas histologicamente na
superfiacutecie do complexo carregador sugerindo que as ceacutelulas tronco da papila apical
humana promoveram a dentinogecircnese e a gecircnese do periodonto de inserccedilatildeo
Utilizando o mesmo protocolo e com a finalidade de preparar ceacutelulas tronco
autoacutelogas para gerar uma funccedilatildeo dental normal em mini-porcos ceacutelulas tronco da
papila apical e do ligamento periodontal foram isoladas e transplantadas em
camundongos obtendo a formaccedilatildeo de dentina e cemento dental equivalente ao que
eacute observado em humanos Para avaliar a possibilidade de gerar uma proacutetese dental
funcional foi extraiacutedo o incisivo de mini-porco e neste alveacuteolo foi implantado uma
raiz artificial de hidroxiapatita e fosfato tricaacutelcico contendo na sua massa interna
(microporos) ceacutelulas tronco autoacutelogas da papila apical e coberto externamente com
um gel contendo ceacutelulas tronco autoacutelogas do ligamento periodontal Trecircs meses
apoacutes observou-se a formaccedilatildeo de periodonto de inserccedilatildeo e sobre o complexo
hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico foi inserida uma coroa preacute fabricada de porcelana
imitando o formato anatocircmico do incisivo do mini-porco e submetido ao processo da
funccedilatildeo dental durante 4 semanas As anaacutelises de tomografia computadorizada e
histoloacutegica comprovaram a regeneraccedilatildeo da raiz e do periodonto de inserccedilatildeo
Ye et al (2006) sabendo que as amelogeninas constituem as principais
proteiacutenas da matriz extracelular da fase de secreccedilatildeo da amelogecircnese
caracterizadas pela sua heterogeneidade durante a formaccedilatildeo dental e que tambeacutem
tem sido observadas em odontoblastos sem a existecircncia dados sobre o padratildeo de
sua expressatildeo no complexo polpa-dentina e nem sobre sua funccedilatildeo na formaccedilatildeo e
reparo do complexo polpa-dentina os autores se propuseram estudar a sua
expressatildeo e funccedilatildeo neste complexo Em embriotildees dentaacuterios de fetos humanos com
aproximadamente 22 semanas utilizando meacutetodos de imuno-histoquiacutemica em cortes
obtidos por criomicrotomia hibridizaccedilatildeo in situ para marcaccedilatildeo do RNA mensageiro
para amelogenina Tambeacutem foi observada a proliferaccedilatildeo ciclo e diferenciaccedilatildeo
celular em cultura de tecidos Os resultados mostraram que as amelogeninas satildeo
expressas tanto na papila dental de embriotildees dentaacuterios antes da fase de secreccedilatildeo
da matriz da amelogecircnese bem como na camada de odontoblastos de polpas
adultas humanas o RNAm para amelogenina foi localizado na matriz dentinaacuteria e
nos ameloblastos secretores Com estes dados os autores concluem que a
transcriccedilatildeo do RNAm para amelogenina e a siacutentese da proteiacutena amelogenina estatildeo
presentes durante o desenvolvimento da matriz da dentina humana entretanto
9
advertem que a funccedilatildeo da amelogenina na formaccedilatildeo da matriz da dentina ainda natildeo
eacute conhecida estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas da polpa dental sugerindo que estas
proteiacutenas possam ser utilizadas na induccedilatildeo de proliferaccedilatildeo do tecido pulpar com o
resultado de formaccedilatildeo da dentina de reparo
Wang et al (2007) afirmaram que o incisivo de camundongo cresce
continuamente atraveacutes de toda sua vida e contem ceacutelulas tronco na sua extremidade
proximal na regiatildeo denominada de alccedila cervical Experimentos com camundongos
mutantes cultura de oacutergatildeos e expressatildeo gecircnica permitiram estudar sinalizadores
moleculares importantes que regulam a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais na
regiatildeo da alccedila cervical e permitiram mostrar que sinalizaccedilotildees do tecido
mesenquimal adjacentes regulam as ceacutelulas tronco epiteliais e formam uma rede
complexa reguladora com sinalizadores epiteliais Assim o FGF3 (fator de
crescimento de fibroblastos) estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais o
BMP4 (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) reprime a expressatildeo do FGF3 ativina inibe o
efeito do BMP4 e a folistatina antagoniza a atividade da ativina as diferenccedilas nos
niacuteveis de ativina e a expressatildeo da folistatina contribuem para a assimetria
caracteriacutestica do incisivo de roedores que eacute coberto por esmalte somente na sua
superfiacutecie vestibular Eacute sugerido neste estudo que variaccedilotildees nas redes moleculares
reguladoras possam explicar as diferenccedilas nas capacidades regenerativas e
assimetrias de desenvolvimento de vaacuterios oacutergatildeos e espeacutecies animais
Huang et al (2008) revisam os dados encontrados na literatura sobre o
isolamento e caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco pulpares e discutem sua contribuiccedilatildeo
na continuidade da maturaccedilatildeo radicular em dentes imaturos endodonticamente
tratados e seu potencial na sua utilizaccedilatildeo para regeneraccedilatildeo do complexo polpa-
dentina e na engenharia bioradicular A papila dental localizada no aacutepice de um
dente permanente humano eacute denominada de papila apical eacute um tecido fracamente
fixado ao aacutepice da raiz em desenvolvimento e pode ser facilmente removido com um
par de pinccedilas Comunicam a existecircncia de dados que demonstram a presenccedila de
ceacutelulas tronco tanto na polpa dental como na papila apical e que ambas tem
algumas caracteriacutesticas diferenciais e que devido a sua localizaccedilatildeo a papila apical
pode se beneficiar de uma circulaccedilatildeo colateral que lhe permite sobreviver durante
processos de necrose pulpar A importacircncia da biologia das ceacutelulas tronco
mesenquimais tem por base duas propriedades a capacidade de renovaccedilatildeo proacutepria
e que as ceacutelulas oriundas de sua divisatildeo mitoacutetica podem permanecer como ceacutelulas
10
fonte ou originar ceacutelulas diferenciadas incluiacutedo osteogecircnicas condrogecircnicas
adipogecircnicas miogecircnicas e neurogecircnicas Informam que as ceacutelulas tronco
mesenquimais foram inicialmente nos anos 1860 identificadas como ceacutelulas
fibroblasto semelhantes uma deacutecada mais tarde foram observadas como unidades
fibroblasticas formadoras de colocircnias com a capacidade de promover diferenciaccedilatildeo
osteogecircnica e mais tarde foi descoberta sua diferenciaccedilatildeo condrogecircnica e
adipogecircnica em resposta a diferentes sinais bioquiacutemicos Entre as ceacutelulas tronco
mesenquimais as mais estudadas satildeo as de origem da medula oacutessea com grande
capacidade de diferenciar vaacuterios tipos celulares poreacutem natildeo existe referencias sobre
sua capacidade de diferenciaccedilatildeo dentinogecircnica O primeiro tipo de ceacutelula tronco
dental humano foi isolado da polpa de terceiros molares extraiacutedos e caracterizados
por comparaccedilatildeo com ceacutelulas mesenquimais da medula oacutessea foram denominadas
de ceacutelulas tronco da polpa dental principalmente por sua capacidade de diferenciar
ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos formando complexos semelhantes ao da polpa-
dentina quando implantadas no tecido subcutacircneo Subsequumlentemente foram
isoladas ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos esfoliados do ligamento periodontal e da
papila apical Nesta revisatildeo os autores encontraram dados que caracterizam a
papila apical contendo uma populaccedilatildeo uacutenica de ceacutelulas tronco poacutes natais que podem
constituir a melhor fonte de ceacutelulas para a regeneraccedilatildeo tecidual e que aleacutem de
diferenciar ceacutelulas dentinogecircnicas entre outras tem o diferencial de ter maior
capacidade neurogecircnica do que as ceacutelulas tronco da medula oacutessea Observem que
na literatura existem dados mostrando que as ceacutelulas tronco da papila dental tem
potencial de dar continuidade a formaccedilatildeo da raiz regeneraccedilatildeo e reparo pulpar
manutenccedilatildeo estrutural e funcional nos reimplantes e transplantes eficaacutecia na
engenharia tecidual para regenerar e reparar o complexo polpa-dentina e
regeneraccedilatildeo do periodonto de inserccedilatildeo em implantes de raiacutezes artificiais salientam
que estes dados caracterizam a papila dental como uma fonte de alta qualidade para
a regeneraccedilatildeo pulpar quando comparados com as ceacutelulas tronco da polpa dental e
da polpa de dentes deciacuteduos (fonte de odontoblastos secundaacuterios) porque satildeo fonte
em atividade para a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos primaacuterios Os autores concluem
salientando que o uso destas ceacutelulas junto com um sistema de matriz que aperfeiccediloe
sua proliferaccedilatildeo e diferenciaccedilatildeo poderaacute um dia ser utilizado para ser inserido dentro
de canais de dentes imaturos e permitir a regeneraccedilatildeo da polpa e dentina
Salientem que o entendimento da biologia das ceacutelulas tronco dentais e os princiacutepios
11
de engenharia tecidual e regeneraccedilatildeo proporcionam uma base soacutelida sobre a qual
os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser formulados como por exemplo no
tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica Embora sejam
necessaacuterias muitas pesquisas para conhecer o papel das ceacutelulas tronco da papila
apical na continuidade da formaccedilatildeo da raiz apoacutes endodontia as observaccedilotildees
cliacutenicas do alto potencial reparador em dentes imaturos favorecem a possibilidade
do seu uso nos processos de regeneraccedilatildeo
Prescott et al (2008) tiveram como objetivo estudar a terapia endodocircntica
regenerativa de perfuraccedilotildees de canal radicular para isso foi estudado a organizaccedilatildeo
e diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco pulpares obtidos de terceiros molares inclusos
humanos em um modelo de simulaccedilatildeo de perfuraccedilatildeo de furca Como fator de
crescimento foi usado Proteiacutena de matriz dentinaacuteria 1 e como carregador uma rede
de colaacutegeno Discos de dentina com 2mm de espessura contendo o assoalho da
cacircmara pulpar de terceiros molares inclusos foram preparados e neles realizados
perfuraccedilotildees de assoalho com 1mm de diacircmetro estes foram divididos em 5 grupos
(4 por grupo) As ceacutelulas tronco foram cultivadas e misturadas com colaacutegeno obtido
da matriz de osso e transplantados nos discos de dentina dos grupos
experimentais para posterior implantaccedilatildeo no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos imunodeficientes No grupo 1 as perfuraccedilotildees foram preenchidas
somente com MTA no grupo 2 com matriz de colaacutegeno misturada com ceracircmica no
grupo 3 matriz de colaacutegeno impregnada com proteiacutena de matriz dentinaacuteria no grupo
4 com colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental e proteiacutena de matriz
dentinaacuteria e no grupo 5 colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental
Seis semanas apoacutes o implante os camundongos foram sacrificados e os implantes
fixados desmineralizados e incluiacutedos em parafina para exame histoloacutegico Somente
no grupo 4 que continha os 3 componentes baacutesicos para a terapia regenerativa
ceacutelulas tronco matriz carregadora e fator de crescimento ocorreu sinais de
regeneraccedilatildeo mostrando degradaccedilatildeo da matriz de colaacutegeno carregadora presenccedila
de ceacutelulas tipo fibroblastos ceacutelulas endoteliais rodeadas de nova matriz vasos
sanguumliacuteneos e matriz de colaacutegeno que foram visualizados dentro da local da
perfuraccedilatildeo As regiotildees externas a perfuraccedilatildeo mostraram proliferaccedilatildeo celular
indicando a progressatildeo da regeneraccedilatildeo tecidual Concluem que existe
potencialidade de regeneraccedilatildeo tecidual com formaccedilatildeo de tecido mineralizado no
local da perfuraccedilatildeo e sugerem a continuidade de estudos nesta linha
12
Sonoyama et al (2008) relatam que ceacutelulas tronco isoladas da papila apical
(SCAP) de terceiros molares humanos impactados com raiz imatura ceacutelulas tronco
da polpa dental (DPSC) obtidos de doadores voluntaacuterios com idade entre 18 e 20
anos e ceacutelulas tronco de medula oacutessea obtidas de pacientes doadores com idade de
20 anos submetidos a cirurgia ortopeacutedica foram cultivadas e subcultivadas a 13 ateacute
atingir 85 de confluecircncia Neste material foi estudado o estiacutemulo para a
diferenciaccedilatildeo celular adicionando aos meios de cultura indutores de Osteogecircnese
Dentinogecircnese Adipogecircnese e Neurogecircnese Os resultados mostraram que a papila
apical tem caracteriacutesticas macroscoacutepicas peculiares como o brilho superficial e que eacute
facilmente destacada da polpa dental no limite entre estas duas regiotildees a
microscopia mostrou a existecircncia de uma zona rica em ceacutelulas e que a papila apical
tem menos componentes vasculares e celulares do que a polpa A potencialidade de
diferenciar ceacutelulas para formar tecido oacutesseo ou dentinaacuterio mensurado pela
acumulaccedilatildeo de caacutelcio nos meios de cultura foi semelhante entre as ceacutelulas tronco
da papila apical polpa dental e medula oacutessea poreacutem a potencialidade de
adipogecircnese foi maior nas culturas de ceacutelulas tronco da medula oacutessea A anaacutelise de
expressatildeo gecircnica (imunofenotipo) mostrou que as ceacutelulas tronco da papila apical e
da polpa dental tem expressotildees similares para genes osteogecircnicos e
dentinogecircnicos e para fatores de crescimento Poreacutem nas culturas de ceacutelulas tronco
da papila apical foi tambeacutem observado marcaccedilatildeo para neurogecircnese Algumas
amostras das raiacutezes dos dentes extraiacutedos contendo polpa e papila apical foram
cultivados e marcados com BrdU durante 35 e 18 horas processados para incluir
em parafina com a finalidade de analisar imunohistiquimicamente a proliferaccedilatildeo
celular in situ usando anticorpos antiBrdU e foi observado que as ceacutelulas da papila
apical tem entre 2 a 3 vezes mais marcas positivas que as ceacutelulas da polpa dental
nos periacuteodos de 35 e 18 horas sugerindo que as ceacutelulas da papila apical uma vez
em contato com o meio de cultura iniciam seu ciclo de crescimento mais raacutepido do
que as ceacutelulas da polpa dental Com estes resultados concluem que as ceacutelulas
tronco da papila apical expressam vaacuterios marcadores semelhantes as das ceacutelulas
da medula oacutessea e que satildeo capazes de originar ceacutelulas tipo odontoblastos e
produzir dentina caracterizando-os como ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios
para a formaccedilatildeo de dentina radicular e sugerem a realizaccedilatildeo de mais pesquisas
para obtenccedilatildeo de dados sobre as inter-relaccedilotildees celulares entre si com as ceacutelulas da
13
zona de condensaccedilatildeo celular e da polpa dental verificando seus potenciais de
diferenciar odontoblastos
Catoacuten e Tucker (2009) concentraram sua revisatildeo na denticcedilatildeo do
camundongo por terem observado que uma grande quantidade de informaccedilotildees
relacionada com a biologia molecular do desenvolvimento do dente foi obtida em
investigaccedilotildees utilizando modelo animal de camundongo Salientam que este modelo
eacute excelente para estudos sobre o desenvolvimento (odontogenese) nos controles da
morfologia dental e dos mecanismos de sinalizaccedilatildeo na interaccedilatildeo epiteacutelio-
mesenquimal que levam a formaccedilatildeo de um molar ou de um incisivo particularmente
o incisivo do camundongo que por ser de crescimento contiacutenuo proporciona
possibilidades de estudo no campo das ceacutelulas tronco nichos celulares de ceacutelulas
tronco e engenharia tecidual assim foi descoberto que o fator de transcriccedilatildeo
folistatina induzido pela ativina do foliacuteculo dental eacute expressado fundamentalmente
na regiatildeo da alccedila cervical lingual e que por sua vez inibe a expressatildeo de ativina na
papila dental a ausecircncia de ativina nesta aacuterea permite a inibiccedilatildeo do FGF (fator de
crescimento de fibroblastos) pelo BMP4 (proteiacutena morfogenecirctica oacutessea) que dispara
uma reaccedilatildeo inibitoacuteria de vaacuterias moleacuteculas em cascata na papila dental que culminam
com a inibiccedilatildeo da diferenciaccedilatildeo do ameloblasto na alccedila cervical lingual entretanto
observam que faltam dados num grande nuacutemero de pesquisas recentes que
permitam um melhor domiacutenio dos conhecimentos sobre o desenvolvimento dental
Drsquoaquino et al (2009) conhecendo a situaccedilatildeo cliacutenica e que a extraccedilatildeo de
terceiros molares impactados frequentemente provoca defeitos na cortical do osso
alveolar com perda media de 7mm na sua altura colocando em risco o segundo
molar ou a sua perda em media cinco anos apoacutes e natildeo ocorrendo reparo
espontacircneo nem com o uso das teacutecnicas normais estudaram o potencial reparador
destes defeitos oacutesseos utilizando transplante autoacutelogo de ceacutelulas tronco pulpares
humanas Para tanto identificaram pacientes com risco de perda oacutessea poacutes-
extraccedilatildeo de terceiros molares inferiores impactados apresentando situaccedilotildees
semelhantes bilateralmente para utilizar um lado como teste e o outro como controle
Antes de realizar as extraccedilotildees dos dentes impactados obtiveram ceacutelulas tronco
pulpares por isolamento em cultura celular de polpas dos seus terceiros molares
superiores apoacutes extraccedilatildeo dos terceiros molares impactados a loja oacutessea junto agrave
raiz distal do segundo molar foi curetada e irrigada com salina para remover todos
os restos necroacuteticos a seguir as ceacutelulas tronco obtidas foram cuidadosamente
14
colocadas com ajuda de uma seringa dentro de uma esponja de colaacutegeno e
implantado dentro da loja ciruacutergica no alveacuteolo experimental e somente a esponja no
alveacuteolo controle e as bordas da gengiva suturadas para isolamento da ferida oacutessea
Sete dias apoacutes extraccedilatildeo as radiografias natildeo evidenciaram diferenccedilas entre os
grupos e 3 meses apoacutes as radiografias dos alveacuteolos experimentais mostraram
regeneraccedilatildeo completa com a altura de suas corticais oacutesseas maiores que os dos
alveacuteolos controle neste periacuteodo (3 meses) as colheitas de osso com cirurgia mini-
invasiva processadas para observaccedilatildeo microscoacutepica mostraram uma estruturaccedilatildeo
no osso dos alveacuteolos experimentais lamelar com sistemas de Havers bem
organizado e vascularizada enquanto que as amostra controle exibiram osso
imaturo fibroso incluiacuteda entre lamelas novas sistemas de Havers incompletos com
canais centrais muito largos e evidencias de reabsorccedilatildeo Em todos os casos a
esponja de colaacutegeno foi totalmente reabsorvida Os autores concluiacuteram que as
ceacutelulas tronco pulpares podem ser utilizadas para reparo de defeitos oacutesseos com
impossibilidade de reparo espontacircneo que a esponja de colaacutegeno reabsorviacutevel
contendo ceacutelulas tronco eacute um complexo eficiente e que as esponjas de colaacutegeno
podem ser consideradas um suporte oacutetimo para as ceacutelulas tronco na obtenccedilatildeo de
uma regeneraccedilatildeo guiada
Com a finalidade de discutir o isolamento e a caracterizaccedilatildeo das propriedades
de diferentes populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais de tecidos dentaacuterios em
comparaccedilatildeo com as de outras ceacutelulas tronco mesenquimais como as da medula
oacutessea HUANG GRONTHOS e SHI (2009) realizaram uma revisatildeo da literatura Na
caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea indicam que
estas formam colocircnias fibroblaacutesticas com a capacidade de diferenciar ceacutelulas
osteogecircnicas formam colocircnias de outras ceacutelulas tronco clonogecircnicas como as
ceacutelulas hematopoieacuteticas tecircm capacidade de auto-renovaccedilatildeo e estatildeo limitadas no
seu potencial de crescimento de 30 a 50 duplicaccedilotildees populacionais eacute uma
populaccedilatildeo heterogecircnea de ceacutelulas que podem ser caracterizadas pelos marcadores
de superfiacutecie de membrana indicando a existecircncia de ceacutelulas em diferentes estaacutegios
de imaturidade na via de diferenciaccedilatildeo celular dificultando a identificaccedilatildeo exata do
fenoacutetipo Na sua capacidade de diferenciaccedilatildeo observa-se osteogecircnese
condrogecircnese adipogecircnese mielogecircnese e neurogecircnese Devido a dificuldades na
obtenccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea como dor morbidade
e obtenccedilatildeo de nuacutemero baixo de ceacutelulas tem sido investigado fontes alternativas de
15
ceacutelulas tronco mesenquimais neste contexto a polpa dental surge como alternativa
viaacutevel que devido a sua interaccedilatildeo inicial com a crista neural possibilitam
caracteriacutesticas diferentes agraves de origem da medula oacutessea e a assemelham na sua
potencialidade agraves ceacutelulas da crista neural Ateacute o presente momento cinco tipos
diferentes de ceacutelulas tronco dentaacuterias foram isoladas e caracterizadas do dente
humano Ceacutelulas tronco da polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados
(SHED) de ceacutelulas do ligamento periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e
progenitoras do foliacuteculo dental (DFPCs) As ceacutelulas tronco derivadas de tecidos
dentaacuterios satildeo isoladas de tecidos especializados e tem potencial de diferenciaccedilatildeo
em ceacutelulas odontogecircnicas e tambeacutem de originar outras linhagens similares poreacutem
com diferente potencialidade que as ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea
(BMMSCs) Os tecidos dentaacuterios satildeo especializados e natildeo tem mecanismo
remodelador como o tecido oacutesseo desta forma as ceacutelulas tronco derivadas de
tecido dental podem ter um potencial de diferenciaccedilatildeo restrito em comparaccedilatildeo com
as da medula oacutessea aleacutem disto constituem o ectomesenquima devido a sua
interaccedilatildeo inicial com a crista neural Desde esta perspectiva as ceacutelulas tronco
derivadas do ectomesenquima podem possuir caracteriacutesticas que os assemelhe com
as ceacutelulas da crista neural
Koussoulakou Margaritis e Koussoulakos (2009) com a finalidade de
proporcionar informaccedilotildees sobre a evoluccedilatildeo morfogecircnese e reparo bioloacutegico dos
dentes realizaram uma revisatildeo da literatura neste trabalho informam que nossos
ancestrais peixes aacutegnatas tinham estruturas dermais semelhantes aos dentes e
que no transcurso de 500000000 de anos natildeo soacute migraram para a boca como
tambeacutem ocorreu que o nuacutemero de dentes por denticcedilatildeo geralmente diminuiu e a
complexidade morfoloacutegica dental aumentou em virtude das necessidades de dieta e
mastigaccedilatildeo que surgem como fatores principais na regulaccedilatildeo da evoluccedilatildeo dental e
dos muacutesculos mastigatoacuterios para permitir o maacuteximo aproveitamento da energia
caloacuterica dos alimentos A diversidade morfoloacutegica dos dentes na sua localizaccedilatildeo na
cavidade oral (incisivos ndash molares) ocorre em consequumlecircncia a interaccedilotildees entre
grupos especiacuteficos de genes homeobox PAX BARX DLX nas ceacutelulas mesenquimais
originadas na crista neural e fatores de crescimento como FGF e BMP no epiteacutelio
oral sendo que as secreccedilotildees epiteliais induzem as expressotildees mesenquimais
iniciando a formaccedilatildeo e desenvolvimento de embriotildees dentaacuterios especiacuteficos para
cada regiatildeo da boca que passam pelos estaacutegios de lacircmina dental botatildeo dental
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
2
ANAacuteLISE MORFOLOacuteGICA DA PAPILA DENTAL TRANSPLANTADA EM BOLSAS RECEPTORAS NA ORELHA DE RATOS Camila ESPINDOLA e Francielle Karime Saleh ZANETTI Orientador Prof David Rivero TAMES Data da defesa outubro de 2011
Resumo Esta pesquisa tem por objetivo analisar a evoluccedilatildeo das diferenciaccedilotildees celulares e a siacutentese e secreccedilatildeo de matrizes relacionadas com a estruturaccedilatildeo do dente em transplantes autoacutelogos de papila dental de incisivos de ratos em bolsas receptoras na derme da orelha Com esta finalidade foram utilizados 10 ratos (Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade e sob anestesia foram preparadas bolsas subcutacircneas em ambas as orelhas apoacutes obtenccedilatildeo da papila apical do incisivo a metade lingual foi transplantada na bolsa receptora da orelha esquerda e a vestibular na direita Sete dias apoacutes os locais de transplante foram removidos e processados para anaacutelise em microscopia de luz transmitida a morfologia do tecido embrionaacuterio Os resultados obtidos sugerem que o implante da regiatildeo vestibular da papila promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o implante da papila lingual esta inflamaccedilatildeo presente em ambos os implantes natildeo elimina a sobrevivecircncia das ceacutelulas embrionaacuterias e que em ambos implantes ocorre a diferenciaccedilatildeo celular originando um tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
Palavras-chave Dentinogecircnese odontoblasto papila dental transplante
3
SUMAacuteRIO 1 INTRODUCcedilAtildeO04
2 REVISAtildeO DE LITERATURA06
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS28
4 APRESENTACcedilAtildeO DOS RESULTADOS30
5 DISCUSSAtildeO32
6 CONCLUSAtildeO39
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS40
4
1 INTRODUCcedilAtildeO
A engenharia tecidual no reparo da perda estrutural de oacutergatildeos avanccedilou de
tal forma que jaacute faz parte de um campo do conhecimento multidisciplinar onde se
integram a biologia ciecircncias meacutedicas e vaacuterias da engenharia Neste contexto os
procedimentos de transplantes autoacutelogos (materiais obtidos do mesmo indiviacuteduo em
quem seraacute realizado o transplante) visam eliminar a necessidade da imunoterapia
permitindo um retorno mais adequado da normalidade funcional e por isso satildeo os
mais indicados nos procedimentos de reparo
A necessidade de desenvolver teacutecnicas de substituiccedilatildeo tecidual eacute
particularmente importante nos procedimentos bucomaxilofaciais devido agrave
complexidade fisioloacutegica das estruturas orofaciais como a expressatildeo facial
articulaccedilatildeo das palavras mastigaccedilatildeo degluticcedilatildeo etc que requerem a participaccedilatildeo
integrada de tecidos moles (como a pele mucosa muacutesculos nervos) e tecidos
duros (como o osso e dentes)
Jaacute estaacute demonstrado que as ceacutelulas tronco dentais tecircm potencialidade de
reparo estrutural do complexo polpa-dentina (ceacutelulas tronco da papila dental) e do
periodonto de inserccedilatildeo (ceacutelulas tronco do ligamento periodontal)
A papila apical do incisivo do rato eacute importante nos estudos de reparo tecidual
por trecircs motivos 1) permitem transplantes autoacutelogos em animais adultos 2) tem
uma regiatildeo contendo ceacutelulas tronco semelhantes aos da papila dental por ser uma
aacuterea que tambeacutem induz a formaccedilatildeo de esmalte dental e 3) tem uma regiatildeo contendo
ceacutelulas tronco semelhantes ao da papila apical contendo uma aacuterea de formaccedilatildeo de
cemento e ligamento periodontal
Sabe-se que a papila dental devido agrave sua interaccedilatildeo molecular com o epiteacutelio
tem potencial de induzir a odontogecircnese em transplantes numa grande variedade de
oacutergatildeos Embora seja conhecido que as estruturas conjuntivas da cabeccedila tenham
origem ectomesenquimal natildeo haacute dados indicando a possibilidade e a dinacircmica da
continuidade do mecanismo de odontogecircnese de papila transplantada na orelha de
rato Neste estudo pretendemos obter dados sobre o comportamento de
transplantes em tecido subcutacircneo de amostras de papila apical do incisivo do rato
das regiotildees vestibular e lingual onde jaacute eacute conhecida a existecircncia de ceacutelulas tronco
que ao interagir com o epiteacutelio da alccedila cervical elabora dentina revestida por esmalte
5
na regiatildeo vestibular e dentina revestida por cemento com inclusotildees de fibras de
Sharpey do ligamento periodontal na regiatildeo lingual fatos estes que a assemelham
as formaccedilotildees de coroa e raiz dental dos molares do rato pretendemos assim
fornecer dados sobre o comportamento bioloacutegico das ceacutelulas embrionaacuterias destas
regiotildees em transplantes autoacutelogos
6
2 REVISAtildeO DE LITERATURA
Weiss Stock e Zhao (1998) afirmaram que a denticcedilatildeo dos mamiacuteferos constitui
um sistema de oacutergatildeos segmentado e periodicamente distribuiacutedo em nuacutemero e
localizaccedilotildees diferentes no eixo da mandiacutebula e maxila A autonomia do
desenvolvimento dos germes dentaacuterios mostra que a padronizaccedilatildeo dental baacutesica eacute
determinada nos primeiros periacuteodos da embriogecircnese As naturezas perioacutedicas de
sua localizaccedilatildeo nuacutemero e estrutura morfoloacutegica do dente sugerem o envolvimento
de mecanismos que promovem interaccedilotildees quantitativas de fatores de sinalizaccedilatildeo
difusiacuteveis Assim jaacute foram identificadas moleacuteculas sinalizadoras extracelulares e
suas interaccedilotildees que podem ser responsaacuteveis pela localizaccedilatildeo dos dentes ao longo
da maxila e mandiacutebula bem como para a formaccedilatildeo da regiatildeo dos incisivos Da
mesma forma ondas de expressatildeo de fatores de sinalizaccedilatildeo dentro do embriatildeo
dental sugerem uma interaccedilatildeo dinacircmica entre esses fatores para padronizar a
morfologia coronaacuteria Esses fatores parecem ser similares entre os diferentes tipos
de dentes poreacutem as diferenccedilas das formas coronaacuterias podem ser explicadas
somente em termos de variaccedilotildees nos paracircmetros de interaccedilatildeo entre os mesmos
genes Existem evidencias de que combinaccedilotildees de expressatildeo intracelular de fatores
de transcriccedilatildeo incluindo a famiacutelia de genes homeobox podem estabelecer domiacutenios
dentro da arcada dental nos quais diferentes tipos de dentes podem se desenvolver
Nakashima et al (2002) afirmaram que o fator de crescimento de
diferenciaccedilatildeo celular (Gdf11) eacute um membro da famiacutelia de fatores de crescimento jaacute
conhecidos BMP (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) e TGF-beta (fator transformador
de crescimento-Beta) e eacute expressado no odontoblasto na fase terminal de sua
diferenciaccedilatildeo indicando sua participaccedilatildeo na diferenciaccedilatildeo das ceacutelulas tronco
pulpares em odontoblastos Neste estudo os autores investigaram se a transferecircncia
do gene responsaacutevel pela siacutentese de Gdf11 pode estimular a diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos e a formaccedilatildeo de dentina terciaacuteria de reparo em cultura de ceacutelulas e in
vivo O vetor contendo o gene para Gdf11 foi um plasmiacutedio (para evitar efeitos
colaterais que os vetores virais ocasionam como a resposta imune e outros) e para
resolver a baixa capacidade que os plasmiacutedios tecircm em liberar o gene utilizaram a
eletroporaccedilatildeo (eletroporation) que consiste no uso de pulsos de campos eleacutetricos
que eacute um potente estimulante da transferecircncia de DNA A diferenciaccedilatildeo de
7
odontoblastos formando dentina foi monitorada evidenciando trecircs marcadores
diferentes Proteiacutena de matriz dentinaria1 (Dmp1) sialoproteiacutena dentinaacuteria (DSP) e
Osteocalcina A evidenciaccedilatildeo destes marcadores in vitro sugeriu que o Gdf11 tem
um papel importante na diferenciaccedilatildeo terminal do odontoblasto Apoacutes terem
observado que Gdf11 eacute expresso na fase terminal da diferenciaccedilatildeo do odontoblasto
os autores observaram in vitro que quando micro-esferas embebidas com Gdf11
recombinante humano entraram em contato com mesecircnquima da papila de embriatildeo
dental de camundongo com 175 dias de poacutes-fecundaccedilatildeo as ceacutelulas vizinhas as
micro-esferas expressam RNAm para a siacutentese de sialoproteiacutena dentinaacuteria (DSP)
sugerindo que GDF11 estimula a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco em odontoblastos
A eletroporaccedilatildeo de Gdf11 em polpas amputadas de dentes de catildeo mostrou a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas odontoblasticas e formaccedilatildeo de dentina terciaacuteria de reparo
com aparecircncia oacutessea (osteodentina semelhante ao promovido com BMP2 e 4) um
mecircs apoacutes a cirurgia Com estes resultados os autores sugerem implicaccedilotildees
importantes da terapia gecircnica na odontologia
Nakashima et al (2004) com a finalidade de desenvolver uma terapia gecircnica
capaz de induzir formaccedilatildeo raacutepida e efetiva de dentina reparadora desenvolveram
um sistema de cultura em pellet tridimencional de ceacutelulas pulpares eletrotransferidas
com fator de crescimento estimulante de diferenciaccedilatildeo celular-11 (Gdf11) Os testes
de viabilidade celular apoacutes a eletrotransferecircncia foi maior a 85 10 dias apoacutes a
cultura a quantidade de colaacutegeno tipo I e III foi 3 vezes maior no pellet contendo
Gdf11 As anaacutelises com PCR demonstraram que a expressatildeo de marcadores da
diferenciaccedilatildeo de odontoblastos fosfatase alcalina proteiacutena de matriz dentinaacuteria1
(DMP1) sialofosfoproteiacutena dentinaacuteria (Dspp) enamelisina gene regulador de fosfato
homologo de endoperoxidase foram aumentadas no pellet com eletrotansferecircncia
de Gdf11 14 dias apoacutes Com base nestes resultados in vitro foi realizado um
experimento in vivo transplantando o pellet de ceacutelulas cultivadas transferidas de
Gdf11 sobre polpas amputadas de catildees que resultou no estiacutemulo da formaccedilatildeo de
dentina de reparo com esses resultados os autores concluiacuteram que a terapia gecircnica
tem um potencial de uso na terapecircutica endodocircntica
Sonoyama et al (2006) tiveram como finalidade avaliar o potencial indutor de
dentinogecircnese para isso foram transplantados em tecido subcutacircneo de
camundongos um complexo de hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico revestido com ceacutelulas
tronco da papila apical e 8 semanas apoacutes obtiveram a formaccedilatildeo de uma camada de
8
dentina e cemento com fibras de Sharpey caracterizadas histologicamente na
superfiacutecie do complexo carregador sugerindo que as ceacutelulas tronco da papila apical
humana promoveram a dentinogecircnese e a gecircnese do periodonto de inserccedilatildeo
Utilizando o mesmo protocolo e com a finalidade de preparar ceacutelulas tronco
autoacutelogas para gerar uma funccedilatildeo dental normal em mini-porcos ceacutelulas tronco da
papila apical e do ligamento periodontal foram isoladas e transplantadas em
camundongos obtendo a formaccedilatildeo de dentina e cemento dental equivalente ao que
eacute observado em humanos Para avaliar a possibilidade de gerar uma proacutetese dental
funcional foi extraiacutedo o incisivo de mini-porco e neste alveacuteolo foi implantado uma
raiz artificial de hidroxiapatita e fosfato tricaacutelcico contendo na sua massa interna
(microporos) ceacutelulas tronco autoacutelogas da papila apical e coberto externamente com
um gel contendo ceacutelulas tronco autoacutelogas do ligamento periodontal Trecircs meses
apoacutes observou-se a formaccedilatildeo de periodonto de inserccedilatildeo e sobre o complexo
hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico foi inserida uma coroa preacute fabricada de porcelana
imitando o formato anatocircmico do incisivo do mini-porco e submetido ao processo da
funccedilatildeo dental durante 4 semanas As anaacutelises de tomografia computadorizada e
histoloacutegica comprovaram a regeneraccedilatildeo da raiz e do periodonto de inserccedilatildeo
Ye et al (2006) sabendo que as amelogeninas constituem as principais
proteiacutenas da matriz extracelular da fase de secreccedilatildeo da amelogecircnese
caracterizadas pela sua heterogeneidade durante a formaccedilatildeo dental e que tambeacutem
tem sido observadas em odontoblastos sem a existecircncia dados sobre o padratildeo de
sua expressatildeo no complexo polpa-dentina e nem sobre sua funccedilatildeo na formaccedilatildeo e
reparo do complexo polpa-dentina os autores se propuseram estudar a sua
expressatildeo e funccedilatildeo neste complexo Em embriotildees dentaacuterios de fetos humanos com
aproximadamente 22 semanas utilizando meacutetodos de imuno-histoquiacutemica em cortes
obtidos por criomicrotomia hibridizaccedilatildeo in situ para marcaccedilatildeo do RNA mensageiro
para amelogenina Tambeacutem foi observada a proliferaccedilatildeo ciclo e diferenciaccedilatildeo
celular em cultura de tecidos Os resultados mostraram que as amelogeninas satildeo
expressas tanto na papila dental de embriotildees dentaacuterios antes da fase de secreccedilatildeo
da matriz da amelogecircnese bem como na camada de odontoblastos de polpas
adultas humanas o RNAm para amelogenina foi localizado na matriz dentinaacuteria e
nos ameloblastos secretores Com estes dados os autores concluem que a
transcriccedilatildeo do RNAm para amelogenina e a siacutentese da proteiacutena amelogenina estatildeo
presentes durante o desenvolvimento da matriz da dentina humana entretanto
9
advertem que a funccedilatildeo da amelogenina na formaccedilatildeo da matriz da dentina ainda natildeo
eacute conhecida estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas da polpa dental sugerindo que estas
proteiacutenas possam ser utilizadas na induccedilatildeo de proliferaccedilatildeo do tecido pulpar com o
resultado de formaccedilatildeo da dentina de reparo
Wang et al (2007) afirmaram que o incisivo de camundongo cresce
continuamente atraveacutes de toda sua vida e contem ceacutelulas tronco na sua extremidade
proximal na regiatildeo denominada de alccedila cervical Experimentos com camundongos
mutantes cultura de oacutergatildeos e expressatildeo gecircnica permitiram estudar sinalizadores
moleculares importantes que regulam a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais na
regiatildeo da alccedila cervical e permitiram mostrar que sinalizaccedilotildees do tecido
mesenquimal adjacentes regulam as ceacutelulas tronco epiteliais e formam uma rede
complexa reguladora com sinalizadores epiteliais Assim o FGF3 (fator de
crescimento de fibroblastos) estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais o
BMP4 (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) reprime a expressatildeo do FGF3 ativina inibe o
efeito do BMP4 e a folistatina antagoniza a atividade da ativina as diferenccedilas nos
niacuteveis de ativina e a expressatildeo da folistatina contribuem para a assimetria
caracteriacutestica do incisivo de roedores que eacute coberto por esmalte somente na sua
superfiacutecie vestibular Eacute sugerido neste estudo que variaccedilotildees nas redes moleculares
reguladoras possam explicar as diferenccedilas nas capacidades regenerativas e
assimetrias de desenvolvimento de vaacuterios oacutergatildeos e espeacutecies animais
Huang et al (2008) revisam os dados encontrados na literatura sobre o
isolamento e caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco pulpares e discutem sua contribuiccedilatildeo
na continuidade da maturaccedilatildeo radicular em dentes imaturos endodonticamente
tratados e seu potencial na sua utilizaccedilatildeo para regeneraccedilatildeo do complexo polpa-
dentina e na engenharia bioradicular A papila dental localizada no aacutepice de um
dente permanente humano eacute denominada de papila apical eacute um tecido fracamente
fixado ao aacutepice da raiz em desenvolvimento e pode ser facilmente removido com um
par de pinccedilas Comunicam a existecircncia de dados que demonstram a presenccedila de
ceacutelulas tronco tanto na polpa dental como na papila apical e que ambas tem
algumas caracteriacutesticas diferenciais e que devido a sua localizaccedilatildeo a papila apical
pode se beneficiar de uma circulaccedilatildeo colateral que lhe permite sobreviver durante
processos de necrose pulpar A importacircncia da biologia das ceacutelulas tronco
mesenquimais tem por base duas propriedades a capacidade de renovaccedilatildeo proacutepria
e que as ceacutelulas oriundas de sua divisatildeo mitoacutetica podem permanecer como ceacutelulas
10
fonte ou originar ceacutelulas diferenciadas incluiacutedo osteogecircnicas condrogecircnicas
adipogecircnicas miogecircnicas e neurogecircnicas Informam que as ceacutelulas tronco
mesenquimais foram inicialmente nos anos 1860 identificadas como ceacutelulas
fibroblasto semelhantes uma deacutecada mais tarde foram observadas como unidades
fibroblasticas formadoras de colocircnias com a capacidade de promover diferenciaccedilatildeo
osteogecircnica e mais tarde foi descoberta sua diferenciaccedilatildeo condrogecircnica e
adipogecircnica em resposta a diferentes sinais bioquiacutemicos Entre as ceacutelulas tronco
mesenquimais as mais estudadas satildeo as de origem da medula oacutessea com grande
capacidade de diferenciar vaacuterios tipos celulares poreacutem natildeo existe referencias sobre
sua capacidade de diferenciaccedilatildeo dentinogecircnica O primeiro tipo de ceacutelula tronco
dental humano foi isolado da polpa de terceiros molares extraiacutedos e caracterizados
por comparaccedilatildeo com ceacutelulas mesenquimais da medula oacutessea foram denominadas
de ceacutelulas tronco da polpa dental principalmente por sua capacidade de diferenciar
ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos formando complexos semelhantes ao da polpa-
dentina quando implantadas no tecido subcutacircneo Subsequumlentemente foram
isoladas ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos esfoliados do ligamento periodontal e da
papila apical Nesta revisatildeo os autores encontraram dados que caracterizam a
papila apical contendo uma populaccedilatildeo uacutenica de ceacutelulas tronco poacutes natais que podem
constituir a melhor fonte de ceacutelulas para a regeneraccedilatildeo tecidual e que aleacutem de
diferenciar ceacutelulas dentinogecircnicas entre outras tem o diferencial de ter maior
capacidade neurogecircnica do que as ceacutelulas tronco da medula oacutessea Observem que
na literatura existem dados mostrando que as ceacutelulas tronco da papila dental tem
potencial de dar continuidade a formaccedilatildeo da raiz regeneraccedilatildeo e reparo pulpar
manutenccedilatildeo estrutural e funcional nos reimplantes e transplantes eficaacutecia na
engenharia tecidual para regenerar e reparar o complexo polpa-dentina e
regeneraccedilatildeo do periodonto de inserccedilatildeo em implantes de raiacutezes artificiais salientam
que estes dados caracterizam a papila dental como uma fonte de alta qualidade para
a regeneraccedilatildeo pulpar quando comparados com as ceacutelulas tronco da polpa dental e
da polpa de dentes deciacuteduos (fonte de odontoblastos secundaacuterios) porque satildeo fonte
em atividade para a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos primaacuterios Os autores concluem
salientando que o uso destas ceacutelulas junto com um sistema de matriz que aperfeiccediloe
sua proliferaccedilatildeo e diferenciaccedilatildeo poderaacute um dia ser utilizado para ser inserido dentro
de canais de dentes imaturos e permitir a regeneraccedilatildeo da polpa e dentina
Salientem que o entendimento da biologia das ceacutelulas tronco dentais e os princiacutepios
11
de engenharia tecidual e regeneraccedilatildeo proporcionam uma base soacutelida sobre a qual
os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser formulados como por exemplo no
tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica Embora sejam
necessaacuterias muitas pesquisas para conhecer o papel das ceacutelulas tronco da papila
apical na continuidade da formaccedilatildeo da raiz apoacutes endodontia as observaccedilotildees
cliacutenicas do alto potencial reparador em dentes imaturos favorecem a possibilidade
do seu uso nos processos de regeneraccedilatildeo
Prescott et al (2008) tiveram como objetivo estudar a terapia endodocircntica
regenerativa de perfuraccedilotildees de canal radicular para isso foi estudado a organizaccedilatildeo
e diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco pulpares obtidos de terceiros molares inclusos
humanos em um modelo de simulaccedilatildeo de perfuraccedilatildeo de furca Como fator de
crescimento foi usado Proteiacutena de matriz dentinaacuteria 1 e como carregador uma rede
de colaacutegeno Discos de dentina com 2mm de espessura contendo o assoalho da
cacircmara pulpar de terceiros molares inclusos foram preparados e neles realizados
perfuraccedilotildees de assoalho com 1mm de diacircmetro estes foram divididos em 5 grupos
(4 por grupo) As ceacutelulas tronco foram cultivadas e misturadas com colaacutegeno obtido
da matriz de osso e transplantados nos discos de dentina dos grupos
experimentais para posterior implantaccedilatildeo no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos imunodeficientes No grupo 1 as perfuraccedilotildees foram preenchidas
somente com MTA no grupo 2 com matriz de colaacutegeno misturada com ceracircmica no
grupo 3 matriz de colaacutegeno impregnada com proteiacutena de matriz dentinaacuteria no grupo
4 com colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental e proteiacutena de matriz
dentinaacuteria e no grupo 5 colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental
Seis semanas apoacutes o implante os camundongos foram sacrificados e os implantes
fixados desmineralizados e incluiacutedos em parafina para exame histoloacutegico Somente
no grupo 4 que continha os 3 componentes baacutesicos para a terapia regenerativa
ceacutelulas tronco matriz carregadora e fator de crescimento ocorreu sinais de
regeneraccedilatildeo mostrando degradaccedilatildeo da matriz de colaacutegeno carregadora presenccedila
de ceacutelulas tipo fibroblastos ceacutelulas endoteliais rodeadas de nova matriz vasos
sanguumliacuteneos e matriz de colaacutegeno que foram visualizados dentro da local da
perfuraccedilatildeo As regiotildees externas a perfuraccedilatildeo mostraram proliferaccedilatildeo celular
indicando a progressatildeo da regeneraccedilatildeo tecidual Concluem que existe
potencialidade de regeneraccedilatildeo tecidual com formaccedilatildeo de tecido mineralizado no
local da perfuraccedilatildeo e sugerem a continuidade de estudos nesta linha
12
Sonoyama et al (2008) relatam que ceacutelulas tronco isoladas da papila apical
(SCAP) de terceiros molares humanos impactados com raiz imatura ceacutelulas tronco
da polpa dental (DPSC) obtidos de doadores voluntaacuterios com idade entre 18 e 20
anos e ceacutelulas tronco de medula oacutessea obtidas de pacientes doadores com idade de
20 anos submetidos a cirurgia ortopeacutedica foram cultivadas e subcultivadas a 13 ateacute
atingir 85 de confluecircncia Neste material foi estudado o estiacutemulo para a
diferenciaccedilatildeo celular adicionando aos meios de cultura indutores de Osteogecircnese
Dentinogecircnese Adipogecircnese e Neurogecircnese Os resultados mostraram que a papila
apical tem caracteriacutesticas macroscoacutepicas peculiares como o brilho superficial e que eacute
facilmente destacada da polpa dental no limite entre estas duas regiotildees a
microscopia mostrou a existecircncia de uma zona rica em ceacutelulas e que a papila apical
tem menos componentes vasculares e celulares do que a polpa A potencialidade de
diferenciar ceacutelulas para formar tecido oacutesseo ou dentinaacuterio mensurado pela
acumulaccedilatildeo de caacutelcio nos meios de cultura foi semelhante entre as ceacutelulas tronco
da papila apical polpa dental e medula oacutessea poreacutem a potencialidade de
adipogecircnese foi maior nas culturas de ceacutelulas tronco da medula oacutessea A anaacutelise de
expressatildeo gecircnica (imunofenotipo) mostrou que as ceacutelulas tronco da papila apical e
da polpa dental tem expressotildees similares para genes osteogecircnicos e
dentinogecircnicos e para fatores de crescimento Poreacutem nas culturas de ceacutelulas tronco
da papila apical foi tambeacutem observado marcaccedilatildeo para neurogecircnese Algumas
amostras das raiacutezes dos dentes extraiacutedos contendo polpa e papila apical foram
cultivados e marcados com BrdU durante 35 e 18 horas processados para incluir
em parafina com a finalidade de analisar imunohistiquimicamente a proliferaccedilatildeo
celular in situ usando anticorpos antiBrdU e foi observado que as ceacutelulas da papila
apical tem entre 2 a 3 vezes mais marcas positivas que as ceacutelulas da polpa dental
nos periacuteodos de 35 e 18 horas sugerindo que as ceacutelulas da papila apical uma vez
em contato com o meio de cultura iniciam seu ciclo de crescimento mais raacutepido do
que as ceacutelulas da polpa dental Com estes resultados concluem que as ceacutelulas
tronco da papila apical expressam vaacuterios marcadores semelhantes as das ceacutelulas
da medula oacutessea e que satildeo capazes de originar ceacutelulas tipo odontoblastos e
produzir dentina caracterizando-os como ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios
para a formaccedilatildeo de dentina radicular e sugerem a realizaccedilatildeo de mais pesquisas
para obtenccedilatildeo de dados sobre as inter-relaccedilotildees celulares entre si com as ceacutelulas da
13
zona de condensaccedilatildeo celular e da polpa dental verificando seus potenciais de
diferenciar odontoblastos
Catoacuten e Tucker (2009) concentraram sua revisatildeo na denticcedilatildeo do
camundongo por terem observado que uma grande quantidade de informaccedilotildees
relacionada com a biologia molecular do desenvolvimento do dente foi obtida em
investigaccedilotildees utilizando modelo animal de camundongo Salientam que este modelo
eacute excelente para estudos sobre o desenvolvimento (odontogenese) nos controles da
morfologia dental e dos mecanismos de sinalizaccedilatildeo na interaccedilatildeo epiteacutelio-
mesenquimal que levam a formaccedilatildeo de um molar ou de um incisivo particularmente
o incisivo do camundongo que por ser de crescimento contiacutenuo proporciona
possibilidades de estudo no campo das ceacutelulas tronco nichos celulares de ceacutelulas
tronco e engenharia tecidual assim foi descoberto que o fator de transcriccedilatildeo
folistatina induzido pela ativina do foliacuteculo dental eacute expressado fundamentalmente
na regiatildeo da alccedila cervical lingual e que por sua vez inibe a expressatildeo de ativina na
papila dental a ausecircncia de ativina nesta aacuterea permite a inibiccedilatildeo do FGF (fator de
crescimento de fibroblastos) pelo BMP4 (proteiacutena morfogenecirctica oacutessea) que dispara
uma reaccedilatildeo inibitoacuteria de vaacuterias moleacuteculas em cascata na papila dental que culminam
com a inibiccedilatildeo da diferenciaccedilatildeo do ameloblasto na alccedila cervical lingual entretanto
observam que faltam dados num grande nuacutemero de pesquisas recentes que
permitam um melhor domiacutenio dos conhecimentos sobre o desenvolvimento dental
Drsquoaquino et al (2009) conhecendo a situaccedilatildeo cliacutenica e que a extraccedilatildeo de
terceiros molares impactados frequentemente provoca defeitos na cortical do osso
alveolar com perda media de 7mm na sua altura colocando em risco o segundo
molar ou a sua perda em media cinco anos apoacutes e natildeo ocorrendo reparo
espontacircneo nem com o uso das teacutecnicas normais estudaram o potencial reparador
destes defeitos oacutesseos utilizando transplante autoacutelogo de ceacutelulas tronco pulpares
humanas Para tanto identificaram pacientes com risco de perda oacutessea poacutes-
extraccedilatildeo de terceiros molares inferiores impactados apresentando situaccedilotildees
semelhantes bilateralmente para utilizar um lado como teste e o outro como controle
Antes de realizar as extraccedilotildees dos dentes impactados obtiveram ceacutelulas tronco
pulpares por isolamento em cultura celular de polpas dos seus terceiros molares
superiores apoacutes extraccedilatildeo dos terceiros molares impactados a loja oacutessea junto agrave
raiz distal do segundo molar foi curetada e irrigada com salina para remover todos
os restos necroacuteticos a seguir as ceacutelulas tronco obtidas foram cuidadosamente
14
colocadas com ajuda de uma seringa dentro de uma esponja de colaacutegeno e
implantado dentro da loja ciruacutergica no alveacuteolo experimental e somente a esponja no
alveacuteolo controle e as bordas da gengiva suturadas para isolamento da ferida oacutessea
Sete dias apoacutes extraccedilatildeo as radiografias natildeo evidenciaram diferenccedilas entre os
grupos e 3 meses apoacutes as radiografias dos alveacuteolos experimentais mostraram
regeneraccedilatildeo completa com a altura de suas corticais oacutesseas maiores que os dos
alveacuteolos controle neste periacuteodo (3 meses) as colheitas de osso com cirurgia mini-
invasiva processadas para observaccedilatildeo microscoacutepica mostraram uma estruturaccedilatildeo
no osso dos alveacuteolos experimentais lamelar com sistemas de Havers bem
organizado e vascularizada enquanto que as amostra controle exibiram osso
imaturo fibroso incluiacuteda entre lamelas novas sistemas de Havers incompletos com
canais centrais muito largos e evidencias de reabsorccedilatildeo Em todos os casos a
esponja de colaacutegeno foi totalmente reabsorvida Os autores concluiacuteram que as
ceacutelulas tronco pulpares podem ser utilizadas para reparo de defeitos oacutesseos com
impossibilidade de reparo espontacircneo que a esponja de colaacutegeno reabsorviacutevel
contendo ceacutelulas tronco eacute um complexo eficiente e que as esponjas de colaacutegeno
podem ser consideradas um suporte oacutetimo para as ceacutelulas tronco na obtenccedilatildeo de
uma regeneraccedilatildeo guiada
Com a finalidade de discutir o isolamento e a caracterizaccedilatildeo das propriedades
de diferentes populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais de tecidos dentaacuterios em
comparaccedilatildeo com as de outras ceacutelulas tronco mesenquimais como as da medula
oacutessea HUANG GRONTHOS e SHI (2009) realizaram uma revisatildeo da literatura Na
caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea indicam que
estas formam colocircnias fibroblaacutesticas com a capacidade de diferenciar ceacutelulas
osteogecircnicas formam colocircnias de outras ceacutelulas tronco clonogecircnicas como as
ceacutelulas hematopoieacuteticas tecircm capacidade de auto-renovaccedilatildeo e estatildeo limitadas no
seu potencial de crescimento de 30 a 50 duplicaccedilotildees populacionais eacute uma
populaccedilatildeo heterogecircnea de ceacutelulas que podem ser caracterizadas pelos marcadores
de superfiacutecie de membrana indicando a existecircncia de ceacutelulas em diferentes estaacutegios
de imaturidade na via de diferenciaccedilatildeo celular dificultando a identificaccedilatildeo exata do
fenoacutetipo Na sua capacidade de diferenciaccedilatildeo observa-se osteogecircnese
condrogecircnese adipogecircnese mielogecircnese e neurogecircnese Devido a dificuldades na
obtenccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea como dor morbidade
e obtenccedilatildeo de nuacutemero baixo de ceacutelulas tem sido investigado fontes alternativas de
15
ceacutelulas tronco mesenquimais neste contexto a polpa dental surge como alternativa
viaacutevel que devido a sua interaccedilatildeo inicial com a crista neural possibilitam
caracteriacutesticas diferentes agraves de origem da medula oacutessea e a assemelham na sua
potencialidade agraves ceacutelulas da crista neural Ateacute o presente momento cinco tipos
diferentes de ceacutelulas tronco dentaacuterias foram isoladas e caracterizadas do dente
humano Ceacutelulas tronco da polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados
(SHED) de ceacutelulas do ligamento periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e
progenitoras do foliacuteculo dental (DFPCs) As ceacutelulas tronco derivadas de tecidos
dentaacuterios satildeo isoladas de tecidos especializados e tem potencial de diferenciaccedilatildeo
em ceacutelulas odontogecircnicas e tambeacutem de originar outras linhagens similares poreacutem
com diferente potencialidade que as ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea
(BMMSCs) Os tecidos dentaacuterios satildeo especializados e natildeo tem mecanismo
remodelador como o tecido oacutesseo desta forma as ceacutelulas tronco derivadas de
tecido dental podem ter um potencial de diferenciaccedilatildeo restrito em comparaccedilatildeo com
as da medula oacutessea aleacutem disto constituem o ectomesenquima devido a sua
interaccedilatildeo inicial com a crista neural Desde esta perspectiva as ceacutelulas tronco
derivadas do ectomesenquima podem possuir caracteriacutesticas que os assemelhe com
as ceacutelulas da crista neural
Koussoulakou Margaritis e Koussoulakos (2009) com a finalidade de
proporcionar informaccedilotildees sobre a evoluccedilatildeo morfogecircnese e reparo bioloacutegico dos
dentes realizaram uma revisatildeo da literatura neste trabalho informam que nossos
ancestrais peixes aacutegnatas tinham estruturas dermais semelhantes aos dentes e
que no transcurso de 500000000 de anos natildeo soacute migraram para a boca como
tambeacutem ocorreu que o nuacutemero de dentes por denticcedilatildeo geralmente diminuiu e a
complexidade morfoloacutegica dental aumentou em virtude das necessidades de dieta e
mastigaccedilatildeo que surgem como fatores principais na regulaccedilatildeo da evoluccedilatildeo dental e
dos muacutesculos mastigatoacuterios para permitir o maacuteximo aproveitamento da energia
caloacuterica dos alimentos A diversidade morfoloacutegica dos dentes na sua localizaccedilatildeo na
cavidade oral (incisivos ndash molares) ocorre em consequumlecircncia a interaccedilotildees entre
grupos especiacuteficos de genes homeobox PAX BARX DLX nas ceacutelulas mesenquimais
originadas na crista neural e fatores de crescimento como FGF e BMP no epiteacutelio
oral sendo que as secreccedilotildees epiteliais induzem as expressotildees mesenquimais
iniciando a formaccedilatildeo e desenvolvimento de embriotildees dentaacuterios especiacuteficos para
cada regiatildeo da boca que passam pelos estaacutegios de lacircmina dental botatildeo dental
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
3
SUMAacuteRIO 1 INTRODUCcedilAtildeO04
2 REVISAtildeO DE LITERATURA06
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS28
4 APRESENTACcedilAtildeO DOS RESULTADOS30
5 DISCUSSAtildeO32
6 CONCLUSAtildeO39
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS40
4
1 INTRODUCcedilAtildeO
A engenharia tecidual no reparo da perda estrutural de oacutergatildeos avanccedilou de
tal forma que jaacute faz parte de um campo do conhecimento multidisciplinar onde se
integram a biologia ciecircncias meacutedicas e vaacuterias da engenharia Neste contexto os
procedimentos de transplantes autoacutelogos (materiais obtidos do mesmo indiviacuteduo em
quem seraacute realizado o transplante) visam eliminar a necessidade da imunoterapia
permitindo um retorno mais adequado da normalidade funcional e por isso satildeo os
mais indicados nos procedimentos de reparo
A necessidade de desenvolver teacutecnicas de substituiccedilatildeo tecidual eacute
particularmente importante nos procedimentos bucomaxilofaciais devido agrave
complexidade fisioloacutegica das estruturas orofaciais como a expressatildeo facial
articulaccedilatildeo das palavras mastigaccedilatildeo degluticcedilatildeo etc que requerem a participaccedilatildeo
integrada de tecidos moles (como a pele mucosa muacutesculos nervos) e tecidos
duros (como o osso e dentes)
Jaacute estaacute demonstrado que as ceacutelulas tronco dentais tecircm potencialidade de
reparo estrutural do complexo polpa-dentina (ceacutelulas tronco da papila dental) e do
periodonto de inserccedilatildeo (ceacutelulas tronco do ligamento periodontal)
A papila apical do incisivo do rato eacute importante nos estudos de reparo tecidual
por trecircs motivos 1) permitem transplantes autoacutelogos em animais adultos 2) tem
uma regiatildeo contendo ceacutelulas tronco semelhantes aos da papila dental por ser uma
aacuterea que tambeacutem induz a formaccedilatildeo de esmalte dental e 3) tem uma regiatildeo contendo
ceacutelulas tronco semelhantes ao da papila apical contendo uma aacuterea de formaccedilatildeo de
cemento e ligamento periodontal
Sabe-se que a papila dental devido agrave sua interaccedilatildeo molecular com o epiteacutelio
tem potencial de induzir a odontogecircnese em transplantes numa grande variedade de
oacutergatildeos Embora seja conhecido que as estruturas conjuntivas da cabeccedila tenham
origem ectomesenquimal natildeo haacute dados indicando a possibilidade e a dinacircmica da
continuidade do mecanismo de odontogecircnese de papila transplantada na orelha de
rato Neste estudo pretendemos obter dados sobre o comportamento de
transplantes em tecido subcutacircneo de amostras de papila apical do incisivo do rato
das regiotildees vestibular e lingual onde jaacute eacute conhecida a existecircncia de ceacutelulas tronco
que ao interagir com o epiteacutelio da alccedila cervical elabora dentina revestida por esmalte
5
na regiatildeo vestibular e dentina revestida por cemento com inclusotildees de fibras de
Sharpey do ligamento periodontal na regiatildeo lingual fatos estes que a assemelham
as formaccedilotildees de coroa e raiz dental dos molares do rato pretendemos assim
fornecer dados sobre o comportamento bioloacutegico das ceacutelulas embrionaacuterias destas
regiotildees em transplantes autoacutelogos
6
2 REVISAtildeO DE LITERATURA
Weiss Stock e Zhao (1998) afirmaram que a denticcedilatildeo dos mamiacuteferos constitui
um sistema de oacutergatildeos segmentado e periodicamente distribuiacutedo em nuacutemero e
localizaccedilotildees diferentes no eixo da mandiacutebula e maxila A autonomia do
desenvolvimento dos germes dentaacuterios mostra que a padronizaccedilatildeo dental baacutesica eacute
determinada nos primeiros periacuteodos da embriogecircnese As naturezas perioacutedicas de
sua localizaccedilatildeo nuacutemero e estrutura morfoloacutegica do dente sugerem o envolvimento
de mecanismos que promovem interaccedilotildees quantitativas de fatores de sinalizaccedilatildeo
difusiacuteveis Assim jaacute foram identificadas moleacuteculas sinalizadoras extracelulares e
suas interaccedilotildees que podem ser responsaacuteveis pela localizaccedilatildeo dos dentes ao longo
da maxila e mandiacutebula bem como para a formaccedilatildeo da regiatildeo dos incisivos Da
mesma forma ondas de expressatildeo de fatores de sinalizaccedilatildeo dentro do embriatildeo
dental sugerem uma interaccedilatildeo dinacircmica entre esses fatores para padronizar a
morfologia coronaacuteria Esses fatores parecem ser similares entre os diferentes tipos
de dentes poreacutem as diferenccedilas das formas coronaacuterias podem ser explicadas
somente em termos de variaccedilotildees nos paracircmetros de interaccedilatildeo entre os mesmos
genes Existem evidencias de que combinaccedilotildees de expressatildeo intracelular de fatores
de transcriccedilatildeo incluindo a famiacutelia de genes homeobox podem estabelecer domiacutenios
dentro da arcada dental nos quais diferentes tipos de dentes podem se desenvolver
Nakashima et al (2002) afirmaram que o fator de crescimento de
diferenciaccedilatildeo celular (Gdf11) eacute um membro da famiacutelia de fatores de crescimento jaacute
conhecidos BMP (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) e TGF-beta (fator transformador
de crescimento-Beta) e eacute expressado no odontoblasto na fase terminal de sua
diferenciaccedilatildeo indicando sua participaccedilatildeo na diferenciaccedilatildeo das ceacutelulas tronco
pulpares em odontoblastos Neste estudo os autores investigaram se a transferecircncia
do gene responsaacutevel pela siacutentese de Gdf11 pode estimular a diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos e a formaccedilatildeo de dentina terciaacuteria de reparo em cultura de ceacutelulas e in
vivo O vetor contendo o gene para Gdf11 foi um plasmiacutedio (para evitar efeitos
colaterais que os vetores virais ocasionam como a resposta imune e outros) e para
resolver a baixa capacidade que os plasmiacutedios tecircm em liberar o gene utilizaram a
eletroporaccedilatildeo (eletroporation) que consiste no uso de pulsos de campos eleacutetricos
que eacute um potente estimulante da transferecircncia de DNA A diferenciaccedilatildeo de
7
odontoblastos formando dentina foi monitorada evidenciando trecircs marcadores
diferentes Proteiacutena de matriz dentinaria1 (Dmp1) sialoproteiacutena dentinaacuteria (DSP) e
Osteocalcina A evidenciaccedilatildeo destes marcadores in vitro sugeriu que o Gdf11 tem
um papel importante na diferenciaccedilatildeo terminal do odontoblasto Apoacutes terem
observado que Gdf11 eacute expresso na fase terminal da diferenciaccedilatildeo do odontoblasto
os autores observaram in vitro que quando micro-esferas embebidas com Gdf11
recombinante humano entraram em contato com mesecircnquima da papila de embriatildeo
dental de camundongo com 175 dias de poacutes-fecundaccedilatildeo as ceacutelulas vizinhas as
micro-esferas expressam RNAm para a siacutentese de sialoproteiacutena dentinaacuteria (DSP)
sugerindo que GDF11 estimula a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco em odontoblastos
A eletroporaccedilatildeo de Gdf11 em polpas amputadas de dentes de catildeo mostrou a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas odontoblasticas e formaccedilatildeo de dentina terciaacuteria de reparo
com aparecircncia oacutessea (osteodentina semelhante ao promovido com BMP2 e 4) um
mecircs apoacutes a cirurgia Com estes resultados os autores sugerem implicaccedilotildees
importantes da terapia gecircnica na odontologia
Nakashima et al (2004) com a finalidade de desenvolver uma terapia gecircnica
capaz de induzir formaccedilatildeo raacutepida e efetiva de dentina reparadora desenvolveram
um sistema de cultura em pellet tridimencional de ceacutelulas pulpares eletrotransferidas
com fator de crescimento estimulante de diferenciaccedilatildeo celular-11 (Gdf11) Os testes
de viabilidade celular apoacutes a eletrotransferecircncia foi maior a 85 10 dias apoacutes a
cultura a quantidade de colaacutegeno tipo I e III foi 3 vezes maior no pellet contendo
Gdf11 As anaacutelises com PCR demonstraram que a expressatildeo de marcadores da
diferenciaccedilatildeo de odontoblastos fosfatase alcalina proteiacutena de matriz dentinaacuteria1
(DMP1) sialofosfoproteiacutena dentinaacuteria (Dspp) enamelisina gene regulador de fosfato
homologo de endoperoxidase foram aumentadas no pellet com eletrotansferecircncia
de Gdf11 14 dias apoacutes Com base nestes resultados in vitro foi realizado um
experimento in vivo transplantando o pellet de ceacutelulas cultivadas transferidas de
Gdf11 sobre polpas amputadas de catildees que resultou no estiacutemulo da formaccedilatildeo de
dentina de reparo com esses resultados os autores concluiacuteram que a terapia gecircnica
tem um potencial de uso na terapecircutica endodocircntica
Sonoyama et al (2006) tiveram como finalidade avaliar o potencial indutor de
dentinogecircnese para isso foram transplantados em tecido subcutacircneo de
camundongos um complexo de hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico revestido com ceacutelulas
tronco da papila apical e 8 semanas apoacutes obtiveram a formaccedilatildeo de uma camada de
8
dentina e cemento com fibras de Sharpey caracterizadas histologicamente na
superfiacutecie do complexo carregador sugerindo que as ceacutelulas tronco da papila apical
humana promoveram a dentinogecircnese e a gecircnese do periodonto de inserccedilatildeo
Utilizando o mesmo protocolo e com a finalidade de preparar ceacutelulas tronco
autoacutelogas para gerar uma funccedilatildeo dental normal em mini-porcos ceacutelulas tronco da
papila apical e do ligamento periodontal foram isoladas e transplantadas em
camundongos obtendo a formaccedilatildeo de dentina e cemento dental equivalente ao que
eacute observado em humanos Para avaliar a possibilidade de gerar uma proacutetese dental
funcional foi extraiacutedo o incisivo de mini-porco e neste alveacuteolo foi implantado uma
raiz artificial de hidroxiapatita e fosfato tricaacutelcico contendo na sua massa interna
(microporos) ceacutelulas tronco autoacutelogas da papila apical e coberto externamente com
um gel contendo ceacutelulas tronco autoacutelogas do ligamento periodontal Trecircs meses
apoacutes observou-se a formaccedilatildeo de periodonto de inserccedilatildeo e sobre o complexo
hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico foi inserida uma coroa preacute fabricada de porcelana
imitando o formato anatocircmico do incisivo do mini-porco e submetido ao processo da
funccedilatildeo dental durante 4 semanas As anaacutelises de tomografia computadorizada e
histoloacutegica comprovaram a regeneraccedilatildeo da raiz e do periodonto de inserccedilatildeo
Ye et al (2006) sabendo que as amelogeninas constituem as principais
proteiacutenas da matriz extracelular da fase de secreccedilatildeo da amelogecircnese
caracterizadas pela sua heterogeneidade durante a formaccedilatildeo dental e que tambeacutem
tem sido observadas em odontoblastos sem a existecircncia dados sobre o padratildeo de
sua expressatildeo no complexo polpa-dentina e nem sobre sua funccedilatildeo na formaccedilatildeo e
reparo do complexo polpa-dentina os autores se propuseram estudar a sua
expressatildeo e funccedilatildeo neste complexo Em embriotildees dentaacuterios de fetos humanos com
aproximadamente 22 semanas utilizando meacutetodos de imuno-histoquiacutemica em cortes
obtidos por criomicrotomia hibridizaccedilatildeo in situ para marcaccedilatildeo do RNA mensageiro
para amelogenina Tambeacutem foi observada a proliferaccedilatildeo ciclo e diferenciaccedilatildeo
celular em cultura de tecidos Os resultados mostraram que as amelogeninas satildeo
expressas tanto na papila dental de embriotildees dentaacuterios antes da fase de secreccedilatildeo
da matriz da amelogecircnese bem como na camada de odontoblastos de polpas
adultas humanas o RNAm para amelogenina foi localizado na matriz dentinaacuteria e
nos ameloblastos secretores Com estes dados os autores concluem que a
transcriccedilatildeo do RNAm para amelogenina e a siacutentese da proteiacutena amelogenina estatildeo
presentes durante o desenvolvimento da matriz da dentina humana entretanto
9
advertem que a funccedilatildeo da amelogenina na formaccedilatildeo da matriz da dentina ainda natildeo
eacute conhecida estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas da polpa dental sugerindo que estas
proteiacutenas possam ser utilizadas na induccedilatildeo de proliferaccedilatildeo do tecido pulpar com o
resultado de formaccedilatildeo da dentina de reparo
Wang et al (2007) afirmaram que o incisivo de camundongo cresce
continuamente atraveacutes de toda sua vida e contem ceacutelulas tronco na sua extremidade
proximal na regiatildeo denominada de alccedila cervical Experimentos com camundongos
mutantes cultura de oacutergatildeos e expressatildeo gecircnica permitiram estudar sinalizadores
moleculares importantes que regulam a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais na
regiatildeo da alccedila cervical e permitiram mostrar que sinalizaccedilotildees do tecido
mesenquimal adjacentes regulam as ceacutelulas tronco epiteliais e formam uma rede
complexa reguladora com sinalizadores epiteliais Assim o FGF3 (fator de
crescimento de fibroblastos) estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais o
BMP4 (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) reprime a expressatildeo do FGF3 ativina inibe o
efeito do BMP4 e a folistatina antagoniza a atividade da ativina as diferenccedilas nos
niacuteveis de ativina e a expressatildeo da folistatina contribuem para a assimetria
caracteriacutestica do incisivo de roedores que eacute coberto por esmalte somente na sua
superfiacutecie vestibular Eacute sugerido neste estudo que variaccedilotildees nas redes moleculares
reguladoras possam explicar as diferenccedilas nas capacidades regenerativas e
assimetrias de desenvolvimento de vaacuterios oacutergatildeos e espeacutecies animais
Huang et al (2008) revisam os dados encontrados na literatura sobre o
isolamento e caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco pulpares e discutem sua contribuiccedilatildeo
na continuidade da maturaccedilatildeo radicular em dentes imaturos endodonticamente
tratados e seu potencial na sua utilizaccedilatildeo para regeneraccedilatildeo do complexo polpa-
dentina e na engenharia bioradicular A papila dental localizada no aacutepice de um
dente permanente humano eacute denominada de papila apical eacute um tecido fracamente
fixado ao aacutepice da raiz em desenvolvimento e pode ser facilmente removido com um
par de pinccedilas Comunicam a existecircncia de dados que demonstram a presenccedila de
ceacutelulas tronco tanto na polpa dental como na papila apical e que ambas tem
algumas caracteriacutesticas diferenciais e que devido a sua localizaccedilatildeo a papila apical
pode se beneficiar de uma circulaccedilatildeo colateral que lhe permite sobreviver durante
processos de necrose pulpar A importacircncia da biologia das ceacutelulas tronco
mesenquimais tem por base duas propriedades a capacidade de renovaccedilatildeo proacutepria
e que as ceacutelulas oriundas de sua divisatildeo mitoacutetica podem permanecer como ceacutelulas
10
fonte ou originar ceacutelulas diferenciadas incluiacutedo osteogecircnicas condrogecircnicas
adipogecircnicas miogecircnicas e neurogecircnicas Informam que as ceacutelulas tronco
mesenquimais foram inicialmente nos anos 1860 identificadas como ceacutelulas
fibroblasto semelhantes uma deacutecada mais tarde foram observadas como unidades
fibroblasticas formadoras de colocircnias com a capacidade de promover diferenciaccedilatildeo
osteogecircnica e mais tarde foi descoberta sua diferenciaccedilatildeo condrogecircnica e
adipogecircnica em resposta a diferentes sinais bioquiacutemicos Entre as ceacutelulas tronco
mesenquimais as mais estudadas satildeo as de origem da medula oacutessea com grande
capacidade de diferenciar vaacuterios tipos celulares poreacutem natildeo existe referencias sobre
sua capacidade de diferenciaccedilatildeo dentinogecircnica O primeiro tipo de ceacutelula tronco
dental humano foi isolado da polpa de terceiros molares extraiacutedos e caracterizados
por comparaccedilatildeo com ceacutelulas mesenquimais da medula oacutessea foram denominadas
de ceacutelulas tronco da polpa dental principalmente por sua capacidade de diferenciar
ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos formando complexos semelhantes ao da polpa-
dentina quando implantadas no tecido subcutacircneo Subsequumlentemente foram
isoladas ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos esfoliados do ligamento periodontal e da
papila apical Nesta revisatildeo os autores encontraram dados que caracterizam a
papila apical contendo uma populaccedilatildeo uacutenica de ceacutelulas tronco poacutes natais que podem
constituir a melhor fonte de ceacutelulas para a regeneraccedilatildeo tecidual e que aleacutem de
diferenciar ceacutelulas dentinogecircnicas entre outras tem o diferencial de ter maior
capacidade neurogecircnica do que as ceacutelulas tronco da medula oacutessea Observem que
na literatura existem dados mostrando que as ceacutelulas tronco da papila dental tem
potencial de dar continuidade a formaccedilatildeo da raiz regeneraccedilatildeo e reparo pulpar
manutenccedilatildeo estrutural e funcional nos reimplantes e transplantes eficaacutecia na
engenharia tecidual para regenerar e reparar o complexo polpa-dentina e
regeneraccedilatildeo do periodonto de inserccedilatildeo em implantes de raiacutezes artificiais salientam
que estes dados caracterizam a papila dental como uma fonte de alta qualidade para
a regeneraccedilatildeo pulpar quando comparados com as ceacutelulas tronco da polpa dental e
da polpa de dentes deciacuteduos (fonte de odontoblastos secundaacuterios) porque satildeo fonte
em atividade para a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos primaacuterios Os autores concluem
salientando que o uso destas ceacutelulas junto com um sistema de matriz que aperfeiccediloe
sua proliferaccedilatildeo e diferenciaccedilatildeo poderaacute um dia ser utilizado para ser inserido dentro
de canais de dentes imaturos e permitir a regeneraccedilatildeo da polpa e dentina
Salientem que o entendimento da biologia das ceacutelulas tronco dentais e os princiacutepios
11
de engenharia tecidual e regeneraccedilatildeo proporcionam uma base soacutelida sobre a qual
os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser formulados como por exemplo no
tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica Embora sejam
necessaacuterias muitas pesquisas para conhecer o papel das ceacutelulas tronco da papila
apical na continuidade da formaccedilatildeo da raiz apoacutes endodontia as observaccedilotildees
cliacutenicas do alto potencial reparador em dentes imaturos favorecem a possibilidade
do seu uso nos processos de regeneraccedilatildeo
Prescott et al (2008) tiveram como objetivo estudar a terapia endodocircntica
regenerativa de perfuraccedilotildees de canal radicular para isso foi estudado a organizaccedilatildeo
e diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco pulpares obtidos de terceiros molares inclusos
humanos em um modelo de simulaccedilatildeo de perfuraccedilatildeo de furca Como fator de
crescimento foi usado Proteiacutena de matriz dentinaacuteria 1 e como carregador uma rede
de colaacutegeno Discos de dentina com 2mm de espessura contendo o assoalho da
cacircmara pulpar de terceiros molares inclusos foram preparados e neles realizados
perfuraccedilotildees de assoalho com 1mm de diacircmetro estes foram divididos em 5 grupos
(4 por grupo) As ceacutelulas tronco foram cultivadas e misturadas com colaacutegeno obtido
da matriz de osso e transplantados nos discos de dentina dos grupos
experimentais para posterior implantaccedilatildeo no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos imunodeficientes No grupo 1 as perfuraccedilotildees foram preenchidas
somente com MTA no grupo 2 com matriz de colaacutegeno misturada com ceracircmica no
grupo 3 matriz de colaacutegeno impregnada com proteiacutena de matriz dentinaacuteria no grupo
4 com colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental e proteiacutena de matriz
dentinaacuteria e no grupo 5 colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental
Seis semanas apoacutes o implante os camundongos foram sacrificados e os implantes
fixados desmineralizados e incluiacutedos em parafina para exame histoloacutegico Somente
no grupo 4 que continha os 3 componentes baacutesicos para a terapia regenerativa
ceacutelulas tronco matriz carregadora e fator de crescimento ocorreu sinais de
regeneraccedilatildeo mostrando degradaccedilatildeo da matriz de colaacutegeno carregadora presenccedila
de ceacutelulas tipo fibroblastos ceacutelulas endoteliais rodeadas de nova matriz vasos
sanguumliacuteneos e matriz de colaacutegeno que foram visualizados dentro da local da
perfuraccedilatildeo As regiotildees externas a perfuraccedilatildeo mostraram proliferaccedilatildeo celular
indicando a progressatildeo da regeneraccedilatildeo tecidual Concluem que existe
potencialidade de regeneraccedilatildeo tecidual com formaccedilatildeo de tecido mineralizado no
local da perfuraccedilatildeo e sugerem a continuidade de estudos nesta linha
12
Sonoyama et al (2008) relatam que ceacutelulas tronco isoladas da papila apical
(SCAP) de terceiros molares humanos impactados com raiz imatura ceacutelulas tronco
da polpa dental (DPSC) obtidos de doadores voluntaacuterios com idade entre 18 e 20
anos e ceacutelulas tronco de medula oacutessea obtidas de pacientes doadores com idade de
20 anos submetidos a cirurgia ortopeacutedica foram cultivadas e subcultivadas a 13 ateacute
atingir 85 de confluecircncia Neste material foi estudado o estiacutemulo para a
diferenciaccedilatildeo celular adicionando aos meios de cultura indutores de Osteogecircnese
Dentinogecircnese Adipogecircnese e Neurogecircnese Os resultados mostraram que a papila
apical tem caracteriacutesticas macroscoacutepicas peculiares como o brilho superficial e que eacute
facilmente destacada da polpa dental no limite entre estas duas regiotildees a
microscopia mostrou a existecircncia de uma zona rica em ceacutelulas e que a papila apical
tem menos componentes vasculares e celulares do que a polpa A potencialidade de
diferenciar ceacutelulas para formar tecido oacutesseo ou dentinaacuterio mensurado pela
acumulaccedilatildeo de caacutelcio nos meios de cultura foi semelhante entre as ceacutelulas tronco
da papila apical polpa dental e medula oacutessea poreacutem a potencialidade de
adipogecircnese foi maior nas culturas de ceacutelulas tronco da medula oacutessea A anaacutelise de
expressatildeo gecircnica (imunofenotipo) mostrou que as ceacutelulas tronco da papila apical e
da polpa dental tem expressotildees similares para genes osteogecircnicos e
dentinogecircnicos e para fatores de crescimento Poreacutem nas culturas de ceacutelulas tronco
da papila apical foi tambeacutem observado marcaccedilatildeo para neurogecircnese Algumas
amostras das raiacutezes dos dentes extraiacutedos contendo polpa e papila apical foram
cultivados e marcados com BrdU durante 35 e 18 horas processados para incluir
em parafina com a finalidade de analisar imunohistiquimicamente a proliferaccedilatildeo
celular in situ usando anticorpos antiBrdU e foi observado que as ceacutelulas da papila
apical tem entre 2 a 3 vezes mais marcas positivas que as ceacutelulas da polpa dental
nos periacuteodos de 35 e 18 horas sugerindo que as ceacutelulas da papila apical uma vez
em contato com o meio de cultura iniciam seu ciclo de crescimento mais raacutepido do
que as ceacutelulas da polpa dental Com estes resultados concluem que as ceacutelulas
tronco da papila apical expressam vaacuterios marcadores semelhantes as das ceacutelulas
da medula oacutessea e que satildeo capazes de originar ceacutelulas tipo odontoblastos e
produzir dentina caracterizando-os como ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios
para a formaccedilatildeo de dentina radicular e sugerem a realizaccedilatildeo de mais pesquisas
para obtenccedilatildeo de dados sobre as inter-relaccedilotildees celulares entre si com as ceacutelulas da
13
zona de condensaccedilatildeo celular e da polpa dental verificando seus potenciais de
diferenciar odontoblastos
Catoacuten e Tucker (2009) concentraram sua revisatildeo na denticcedilatildeo do
camundongo por terem observado que uma grande quantidade de informaccedilotildees
relacionada com a biologia molecular do desenvolvimento do dente foi obtida em
investigaccedilotildees utilizando modelo animal de camundongo Salientam que este modelo
eacute excelente para estudos sobre o desenvolvimento (odontogenese) nos controles da
morfologia dental e dos mecanismos de sinalizaccedilatildeo na interaccedilatildeo epiteacutelio-
mesenquimal que levam a formaccedilatildeo de um molar ou de um incisivo particularmente
o incisivo do camundongo que por ser de crescimento contiacutenuo proporciona
possibilidades de estudo no campo das ceacutelulas tronco nichos celulares de ceacutelulas
tronco e engenharia tecidual assim foi descoberto que o fator de transcriccedilatildeo
folistatina induzido pela ativina do foliacuteculo dental eacute expressado fundamentalmente
na regiatildeo da alccedila cervical lingual e que por sua vez inibe a expressatildeo de ativina na
papila dental a ausecircncia de ativina nesta aacuterea permite a inibiccedilatildeo do FGF (fator de
crescimento de fibroblastos) pelo BMP4 (proteiacutena morfogenecirctica oacutessea) que dispara
uma reaccedilatildeo inibitoacuteria de vaacuterias moleacuteculas em cascata na papila dental que culminam
com a inibiccedilatildeo da diferenciaccedilatildeo do ameloblasto na alccedila cervical lingual entretanto
observam que faltam dados num grande nuacutemero de pesquisas recentes que
permitam um melhor domiacutenio dos conhecimentos sobre o desenvolvimento dental
Drsquoaquino et al (2009) conhecendo a situaccedilatildeo cliacutenica e que a extraccedilatildeo de
terceiros molares impactados frequentemente provoca defeitos na cortical do osso
alveolar com perda media de 7mm na sua altura colocando em risco o segundo
molar ou a sua perda em media cinco anos apoacutes e natildeo ocorrendo reparo
espontacircneo nem com o uso das teacutecnicas normais estudaram o potencial reparador
destes defeitos oacutesseos utilizando transplante autoacutelogo de ceacutelulas tronco pulpares
humanas Para tanto identificaram pacientes com risco de perda oacutessea poacutes-
extraccedilatildeo de terceiros molares inferiores impactados apresentando situaccedilotildees
semelhantes bilateralmente para utilizar um lado como teste e o outro como controle
Antes de realizar as extraccedilotildees dos dentes impactados obtiveram ceacutelulas tronco
pulpares por isolamento em cultura celular de polpas dos seus terceiros molares
superiores apoacutes extraccedilatildeo dos terceiros molares impactados a loja oacutessea junto agrave
raiz distal do segundo molar foi curetada e irrigada com salina para remover todos
os restos necroacuteticos a seguir as ceacutelulas tronco obtidas foram cuidadosamente
14
colocadas com ajuda de uma seringa dentro de uma esponja de colaacutegeno e
implantado dentro da loja ciruacutergica no alveacuteolo experimental e somente a esponja no
alveacuteolo controle e as bordas da gengiva suturadas para isolamento da ferida oacutessea
Sete dias apoacutes extraccedilatildeo as radiografias natildeo evidenciaram diferenccedilas entre os
grupos e 3 meses apoacutes as radiografias dos alveacuteolos experimentais mostraram
regeneraccedilatildeo completa com a altura de suas corticais oacutesseas maiores que os dos
alveacuteolos controle neste periacuteodo (3 meses) as colheitas de osso com cirurgia mini-
invasiva processadas para observaccedilatildeo microscoacutepica mostraram uma estruturaccedilatildeo
no osso dos alveacuteolos experimentais lamelar com sistemas de Havers bem
organizado e vascularizada enquanto que as amostra controle exibiram osso
imaturo fibroso incluiacuteda entre lamelas novas sistemas de Havers incompletos com
canais centrais muito largos e evidencias de reabsorccedilatildeo Em todos os casos a
esponja de colaacutegeno foi totalmente reabsorvida Os autores concluiacuteram que as
ceacutelulas tronco pulpares podem ser utilizadas para reparo de defeitos oacutesseos com
impossibilidade de reparo espontacircneo que a esponja de colaacutegeno reabsorviacutevel
contendo ceacutelulas tronco eacute um complexo eficiente e que as esponjas de colaacutegeno
podem ser consideradas um suporte oacutetimo para as ceacutelulas tronco na obtenccedilatildeo de
uma regeneraccedilatildeo guiada
Com a finalidade de discutir o isolamento e a caracterizaccedilatildeo das propriedades
de diferentes populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais de tecidos dentaacuterios em
comparaccedilatildeo com as de outras ceacutelulas tronco mesenquimais como as da medula
oacutessea HUANG GRONTHOS e SHI (2009) realizaram uma revisatildeo da literatura Na
caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea indicam que
estas formam colocircnias fibroblaacutesticas com a capacidade de diferenciar ceacutelulas
osteogecircnicas formam colocircnias de outras ceacutelulas tronco clonogecircnicas como as
ceacutelulas hematopoieacuteticas tecircm capacidade de auto-renovaccedilatildeo e estatildeo limitadas no
seu potencial de crescimento de 30 a 50 duplicaccedilotildees populacionais eacute uma
populaccedilatildeo heterogecircnea de ceacutelulas que podem ser caracterizadas pelos marcadores
de superfiacutecie de membrana indicando a existecircncia de ceacutelulas em diferentes estaacutegios
de imaturidade na via de diferenciaccedilatildeo celular dificultando a identificaccedilatildeo exata do
fenoacutetipo Na sua capacidade de diferenciaccedilatildeo observa-se osteogecircnese
condrogecircnese adipogecircnese mielogecircnese e neurogecircnese Devido a dificuldades na
obtenccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea como dor morbidade
e obtenccedilatildeo de nuacutemero baixo de ceacutelulas tem sido investigado fontes alternativas de
15
ceacutelulas tronco mesenquimais neste contexto a polpa dental surge como alternativa
viaacutevel que devido a sua interaccedilatildeo inicial com a crista neural possibilitam
caracteriacutesticas diferentes agraves de origem da medula oacutessea e a assemelham na sua
potencialidade agraves ceacutelulas da crista neural Ateacute o presente momento cinco tipos
diferentes de ceacutelulas tronco dentaacuterias foram isoladas e caracterizadas do dente
humano Ceacutelulas tronco da polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados
(SHED) de ceacutelulas do ligamento periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e
progenitoras do foliacuteculo dental (DFPCs) As ceacutelulas tronco derivadas de tecidos
dentaacuterios satildeo isoladas de tecidos especializados e tem potencial de diferenciaccedilatildeo
em ceacutelulas odontogecircnicas e tambeacutem de originar outras linhagens similares poreacutem
com diferente potencialidade que as ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea
(BMMSCs) Os tecidos dentaacuterios satildeo especializados e natildeo tem mecanismo
remodelador como o tecido oacutesseo desta forma as ceacutelulas tronco derivadas de
tecido dental podem ter um potencial de diferenciaccedilatildeo restrito em comparaccedilatildeo com
as da medula oacutessea aleacutem disto constituem o ectomesenquima devido a sua
interaccedilatildeo inicial com a crista neural Desde esta perspectiva as ceacutelulas tronco
derivadas do ectomesenquima podem possuir caracteriacutesticas que os assemelhe com
as ceacutelulas da crista neural
Koussoulakou Margaritis e Koussoulakos (2009) com a finalidade de
proporcionar informaccedilotildees sobre a evoluccedilatildeo morfogecircnese e reparo bioloacutegico dos
dentes realizaram uma revisatildeo da literatura neste trabalho informam que nossos
ancestrais peixes aacutegnatas tinham estruturas dermais semelhantes aos dentes e
que no transcurso de 500000000 de anos natildeo soacute migraram para a boca como
tambeacutem ocorreu que o nuacutemero de dentes por denticcedilatildeo geralmente diminuiu e a
complexidade morfoloacutegica dental aumentou em virtude das necessidades de dieta e
mastigaccedilatildeo que surgem como fatores principais na regulaccedilatildeo da evoluccedilatildeo dental e
dos muacutesculos mastigatoacuterios para permitir o maacuteximo aproveitamento da energia
caloacuterica dos alimentos A diversidade morfoloacutegica dos dentes na sua localizaccedilatildeo na
cavidade oral (incisivos ndash molares) ocorre em consequumlecircncia a interaccedilotildees entre
grupos especiacuteficos de genes homeobox PAX BARX DLX nas ceacutelulas mesenquimais
originadas na crista neural e fatores de crescimento como FGF e BMP no epiteacutelio
oral sendo que as secreccedilotildees epiteliais induzem as expressotildees mesenquimais
iniciando a formaccedilatildeo e desenvolvimento de embriotildees dentaacuterios especiacuteficos para
cada regiatildeo da boca que passam pelos estaacutegios de lacircmina dental botatildeo dental
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
4
1 INTRODUCcedilAtildeO
A engenharia tecidual no reparo da perda estrutural de oacutergatildeos avanccedilou de
tal forma que jaacute faz parte de um campo do conhecimento multidisciplinar onde se
integram a biologia ciecircncias meacutedicas e vaacuterias da engenharia Neste contexto os
procedimentos de transplantes autoacutelogos (materiais obtidos do mesmo indiviacuteduo em
quem seraacute realizado o transplante) visam eliminar a necessidade da imunoterapia
permitindo um retorno mais adequado da normalidade funcional e por isso satildeo os
mais indicados nos procedimentos de reparo
A necessidade de desenvolver teacutecnicas de substituiccedilatildeo tecidual eacute
particularmente importante nos procedimentos bucomaxilofaciais devido agrave
complexidade fisioloacutegica das estruturas orofaciais como a expressatildeo facial
articulaccedilatildeo das palavras mastigaccedilatildeo degluticcedilatildeo etc que requerem a participaccedilatildeo
integrada de tecidos moles (como a pele mucosa muacutesculos nervos) e tecidos
duros (como o osso e dentes)
Jaacute estaacute demonstrado que as ceacutelulas tronco dentais tecircm potencialidade de
reparo estrutural do complexo polpa-dentina (ceacutelulas tronco da papila dental) e do
periodonto de inserccedilatildeo (ceacutelulas tronco do ligamento periodontal)
A papila apical do incisivo do rato eacute importante nos estudos de reparo tecidual
por trecircs motivos 1) permitem transplantes autoacutelogos em animais adultos 2) tem
uma regiatildeo contendo ceacutelulas tronco semelhantes aos da papila dental por ser uma
aacuterea que tambeacutem induz a formaccedilatildeo de esmalte dental e 3) tem uma regiatildeo contendo
ceacutelulas tronco semelhantes ao da papila apical contendo uma aacuterea de formaccedilatildeo de
cemento e ligamento periodontal
Sabe-se que a papila dental devido agrave sua interaccedilatildeo molecular com o epiteacutelio
tem potencial de induzir a odontogecircnese em transplantes numa grande variedade de
oacutergatildeos Embora seja conhecido que as estruturas conjuntivas da cabeccedila tenham
origem ectomesenquimal natildeo haacute dados indicando a possibilidade e a dinacircmica da
continuidade do mecanismo de odontogecircnese de papila transplantada na orelha de
rato Neste estudo pretendemos obter dados sobre o comportamento de
transplantes em tecido subcutacircneo de amostras de papila apical do incisivo do rato
das regiotildees vestibular e lingual onde jaacute eacute conhecida a existecircncia de ceacutelulas tronco
que ao interagir com o epiteacutelio da alccedila cervical elabora dentina revestida por esmalte
5
na regiatildeo vestibular e dentina revestida por cemento com inclusotildees de fibras de
Sharpey do ligamento periodontal na regiatildeo lingual fatos estes que a assemelham
as formaccedilotildees de coroa e raiz dental dos molares do rato pretendemos assim
fornecer dados sobre o comportamento bioloacutegico das ceacutelulas embrionaacuterias destas
regiotildees em transplantes autoacutelogos
6
2 REVISAtildeO DE LITERATURA
Weiss Stock e Zhao (1998) afirmaram que a denticcedilatildeo dos mamiacuteferos constitui
um sistema de oacutergatildeos segmentado e periodicamente distribuiacutedo em nuacutemero e
localizaccedilotildees diferentes no eixo da mandiacutebula e maxila A autonomia do
desenvolvimento dos germes dentaacuterios mostra que a padronizaccedilatildeo dental baacutesica eacute
determinada nos primeiros periacuteodos da embriogecircnese As naturezas perioacutedicas de
sua localizaccedilatildeo nuacutemero e estrutura morfoloacutegica do dente sugerem o envolvimento
de mecanismos que promovem interaccedilotildees quantitativas de fatores de sinalizaccedilatildeo
difusiacuteveis Assim jaacute foram identificadas moleacuteculas sinalizadoras extracelulares e
suas interaccedilotildees que podem ser responsaacuteveis pela localizaccedilatildeo dos dentes ao longo
da maxila e mandiacutebula bem como para a formaccedilatildeo da regiatildeo dos incisivos Da
mesma forma ondas de expressatildeo de fatores de sinalizaccedilatildeo dentro do embriatildeo
dental sugerem uma interaccedilatildeo dinacircmica entre esses fatores para padronizar a
morfologia coronaacuteria Esses fatores parecem ser similares entre os diferentes tipos
de dentes poreacutem as diferenccedilas das formas coronaacuterias podem ser explicadas
somente em termos de variaccedilotildees nos paracircmetros de interaccedilatildeo entre os mesmos
genes Existem evidencias de que combinaccedilotildees de expressatildeo intracelular de fatores
de transcriccedilatildeo incluindo a famiacutelia de genes homeobox podem estabelecer domiacutenios
dentro da arcada dental nos quais diferentes tipos de dentes podem se desenvolver
Nakashima et al (2002) afirmaram que o fator de crescimento de
diferenciaccedilatildeo celular (Gdf11) eacute um membro da famiacutelia de fatores de crescimento jaacute
conhecidos BMP (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) e TGF-beta (fator transformador
de crescimento-Beta) e eacute expressado no odontoblasto na fase terminal de sua
diferenciaccedilatildeo indicando sua participaccedilatildeo na diferenciaccedilatildeo das ceacutelulas tronco
pulpares em odontoblastos Neste estudo os autores investigaram se a transferecircncia
do gene responsaacutevel pela siacutentese de Gdf11 pode estimular a diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos e a formaccedilatildeo de dentina terciaacuteria de reparo em cultura de ceacutelulas e in
vivo O vetor contendo o gene para Gdf11 foi um plasmiacutedio (para evitar efeitos
colaterais que os vetores virais ocasionam como a resposta imune e outros) e para
resolver a baixa capacidade que os plasmiacutedios tecircm em liberar o gene utilizaram a
eletroporaccedilatildeo (eletroporation) que consiste no uso de pulsos de campos eleacutetricos
que eacute um potente estimulante da transferecircncia de DNA A diferenciaccedilatildeo de
7
odontoblastos formando dentina foi monitorada evidenciando trecircs marcadores
diferentes Proteiacutena de matriz dentinaria1 (Dmp1) sialoproteiacutena dentinaacuteria (DSP) e
Osteocalcina A evidenciaccedilatildeo destes marcadores in vitro sugeriu que o Gdf11 tem
um papel importante na diferenciaccedilatildeo terminal do odontoblasto Apoacutes terem
observado que Gdf11 eacute expresso na fase terminal da diferenciaccedilatildeo do odontoblasto
os autores observaram in vitro que quando micro-esferas embebidas com Gdf11
recombinante humano entraram em contato com mesecircnquima da papila de embriatildeo
dental de camundongo com 175 dias de poacutes-fecundaccedilatildeo as ceacutelulas vizinhas as
micro-esferas expressam RNAm para a siacutentese de sialoproteiacutena dentinaacuteria (DSP)
sugerindo que GDF11 estimula a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco em odontoblastos
A eletroporaccedilatildeo de Gdf11 em polpas amputadas de dentes de catildeo mostrou a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas odontoblasticas e formaccedilatildeo de dentina terciaacuteria de reparo
com aparecircncia oacutessea (osteodentina semelhante ao promovido com BMP2 e 4) um
mecircs apoacutes a cirurgia Com estes resultados os autores sugerem implicaccedilotildees
importantes da terapia gecircnica na odontologia
Nakashima et al (2004) com a finalidade de desenvolver uma terapia gecircnica
capaz de induzir formaccedilatildeo raacutepida e efetiva de dentina reparadora desenvolveram
um sistema de cultura em pellet tridimencional de ceacutelulas pulpares eletrotransferidas
com fator de crescimento estimulante de diferenciaccedilatildeo celular-11 (Gdf11) Os testes
de viabilidade celular apoacutes a eletrotransferecircncia foi maior a 85 10 dias apoacutes a
cultura a quantidade de colaacutegeno tipo I e III foi 3 vezes maior no pellet contendo
Gdf11 As anaacutelises com PCR demonstraram que a expressatildeo de marcadores da
diferenciaccedilatildeo de odontoblastos fosfatase alcalina proteiacutena de matriz dentinaacuteria1
(DMP1) sialofosfoproteiacutena dentinaacuteria (Dspp) enamelisina gene regulador de fosfato
homologo de endoperoxidase foram aumentadas no pellet com eletrotansferecircncia
de Gdf11 14 dias apoacutes Com base nestes resultados in vitro foi realizado um
experimento in vivo transplantando o pellet de ceacutelulas cultivadas transferidas de
Gdf11 sobre polpas amputadas de catildees que resultou no estiacutemulo da formaccedilatildeo de
dentina de reparo com esses resultados os autores concluiacuteram que a terapia gecircnica
tem um potencial de uso na terapecircutica endodocircntica
Sonoyama et al (2006) tiveram como finalidade avaliar o potencial indutor de
dentinogecircnese para isso foram transplantados em tecido subcutacircneo de
camundongos um complexo de hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico revestido com ceacutelulas
tronco da papila apical e 8 semanas apoacutes obtiveram a formaccedilatildeo de uma camada de
8
dentina e cemento com fibras de Sharpey caracterizadas histologicamente na
superfiacutecie do complexo carregador sugerindo que as ceacutelulas tronco da papila apical
humana promoveram a dentinogecircnese e a gecircnese do periodonto de inserccedilatildeo
Utilizando o mesmo protocolo e com a finalidade de preparar ceacutelulas tronco
autoacutelogas para gerar uma funccedilatildeo dental normal em mini-porcos ceacutelulas tronco da
papila apical e do ligamento periodontal foram isoladas e transplantadas em
camundongos obtendo a formaccedilatildeo de dentina e cemento dental equivalente ao que
eacute observado em humanos Para avaliar a possibilidade de gerar uma proacutetese dental
funcional foi extraiacutedo o incisivo de mini-porco e neste alveacuteolo foi implantado uma
raiz artificial de hidroxiapatita e fosfato tricaacutelcico contendo na sua massa interna
(microporos) ceacutelulas tronco autoacutelogas da papila apical e coberto externamente com
um gel contendo ceacutelulas tronco autoacutelogas do ligamento periodontal Trecircs meses
apoacutes observou-se a formaccedilatildeo de periodonto de inserccedilatildeo e sobre o complexo
hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico foi inserida uma coroa preacute fabricada de porcelana
imitando o formato anatocircmico do incisivo do mini-porco e submetido ao processo da
funccedilatildeo dental durante 4 semanas As anaacutelises de tomografia computadorizada e
histoloacutegica comprovaram a regeneraccedilatildeo da raiz e do periodonto de inserccedilatildeo
Ye et al (2006) sabendo que as amelogeninas constituem as principais
proteiacutenas da matriz extracelular da fase de secreccedilatildeo da amelogecircnese
caracterizadas pela sua heterogeneidade durante a formaccedilatildeo dental e que tambeacutem
tem sido observadas em odontoblastos sem a existecircncia dados sobre o padratildeo de
sua expressatildeo no complexo polpa-dentina e nem sobre sua funccedilatildeo na formaccedilatildeo e
reparo do complexo polpa-dentina os autores se propuseram estudar a sua
expressatildeo e funccedilatildeo neste complexo Em embriotildees dentaacuterios de fetos humanos com
aproximadamente 22 semanas utilizando meacutetodos de imuno-histoquiacutemica em cortes
obtidos por criomicrotomia hibridizaccedilatildeo in situ para marcaccedilatildeo do RNA mensageiro
para amelogenina Tambeacutem foi observada a proliferaccedilatildeo ciclo e diferenciaccedilatildeo
celular em cultura de tecidos Os resultados mostraram que as amelogeninas satildeo
expressas tanto na papila dental de embriotildees dentaacuterios antes da fase de secreccedilatildeo
da matriz da amelogecircnese bem como na camada de odontoblastos de polpas
adultas humanas o RNAm para amelogenina foi localizado na matriz dentinaacuteria e
nos ameloblastos secretores Com estes dados os autores concluem que a
transcriccedilatildeo do RNAm para amelogenina e a siacutentese da proteiacutena amelogenina estatildeo
presentes durante o desenvolvimento da matriz da dentina humana entretanto
9
advertem que a funccedilatildeo da amelogenina na formaccedilatildeo da matriz da dentina ainda natildeo
eacute conhecida estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas da polpa dental sugerindo que estas
proteiacutenas possam ser utilizadas na induccedilatildeo de proliferaccedilatildeo do tecido pulpar com o
resultado de formaccedilatildeo da dentina de reparo
Wang et al (2007) afirmaram que o incisivo de camundongo cresce
continuamente atraveacutes de toda sua vida e contem ceacutelulas tronco na sua extremidade
proximal na regiatildeo denominada de alccedila cervical Experimentos com camundongos
mutantes cultura de oacutergatildeos e expressatildeo gecircnica permitiram estudar sinalizadores
moleculares importantes que regulam a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais na
regiatildeo da alccedila cervical e permitiram mostrar que sinalizaccedilotildees do tecido
mesenquimal adjacentes regulam as ceacutelulas tronco epiteliais e formam uma rede
complexa reguladora com sinalizadores epiteliais Assim o FGF3 (fator de
crescimento de fibroblastos) estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais o
BMP4 (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) reprime a expressatildeo do FGF3 ativina inibe o
efeito do BMP4 e a folistatina antagoniza a atividade da ativina as diferenccedilas nos
niacuteveis de ativina e a expressatildeo da folistatina contribuem para a assimetria
caracteriacutestica do incisivo de roedores que eacute coberto por esmalte somente na sua
superfiacutecie vestibular Eacute sugerido neste estudo que variaccedilotildees nas redes moleculares
reguladoras possam explicar as diferenccedilas nas capacidades regenerativas e
assimetrias de desenvolvimento de vaacuterios oacutergatildeos e espeacutecies animais
Huang et al (2008) revisam os dados encontrados na literatura sobre o
isolamento e caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco pulpares e discutem sua contribuiccedilatildeo
na continuidade da maturaccedilatildeo radicular em dentes imaturos endodonticamente
tratados e seu potencial na sua utilizaccedilatildeo para regeneraccedilatildeo do complexo polpa-
dentina e na engenharia bioradicular A papila dental localizada no aacutepice de um
dente permanente humano eacute denominada de papila apical eacute um tecido fracamente
fixado ao aacutepice da raiz em desenvolvimento e pode ser facilmente removido com um
par de pinccedilas Comunicam a existecircncia de dados que demonstram a presenccedila de
ceacutelulas tronco tanto na polpa dental como na papila apical e que ambas tem
algumas caracteriacutesticas diferenciais e que devido a sua localizaccedilatildeo a papila apical
pode se beneficiar de uma circulaccedilatildeo colateral que lhe permite sobreviver durante
processos de necrose pulpar A importacircncia da biologia das ceacutelulas tronco
mesenquimais tem por base duas propriedades a capacidade de renovaccedilatildeo proacutepria
e que as ceacutelulas oriundas de sua divisatildeo mitoacutetica podem permanecer como ceacutelulas
10
fonte ou originar ceacutelulas diferenciadas incluiacutedo osteogecircnicas condrogecircnicas
adipogecircnicas miogecircnicas e neurogecircnicas Informam que as ceacutelulas tronco
mesenquimais foram inicialmente nos anos 1860 identificadas como ceacutelulas
fibroblasto semelhantes uma deacutecada mais tarde foram observadas como unidades
fibroblasticas formadoras de colocircnias com a capacidade de promover diferenciaccedilatildeo
osteogecircnica e mais tarde foi descoberta sua diferenciaccedilatildeo condrogecircnica e
adipogecircnica em resposta a diferentes sinais bioquiacutemicos Entre as ceacutelulas tronco
mesenquimais as mais estudadas satildeo as de origem da medula oacutessea com grande
capacidade de diferenciar vaacuterios tipos celulares poreacutem natildeo existe referencias sobre
sua capacidade de diferenciaccedilatildeo dentinogecircnica O primeiro tipo de ceacutelula tronco
dental humano foi isolado da polpa de terceiros molares extraiacutedos e caracterizados
por comparaccedilatildeo com ceacutelulas mesenquimais da medula oacutessea foram denominadas
de ceacutelulas tronco da polpa dental principalmente por sua capacidade de diferenciar
ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos formando complexos semelhantes ao da polpa-
dentina quando implantadas no tecido subcutacircneo Subsequumlentemente foram
isoladas ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos esfoliados do ligamento periodontal e da
papila apical Nesta revisatildeo os autores encontraram dados que caracterizam a
papila apical contendo uma populaccedilatildeo uacutenica de ceacutelulas tronco poacutes natais que podem
constituir a melhor fonte de ceacutelulas para a regeneraccedilatildeo tecidual e que aleacutem de
diferenciar ceacutelulas dentinogecircnicas entre outras tem o diferencial de ter maior
capacidade neurogecircnica do que as ceacutelulas tronco da medula oacutessea Observem que
na literatura existem dados mostrando que as ceacutelulas tronco da papila dental tem
potencial de dar continuidade a formaccedilatildeo da raiz regeneraccedilatildeo e reparo pulpar
manutenccedilatildeo estrutural e funcional nos reimplantes e transplantes eficaacutecia na
engenharia tecidual para regenerar e reparar o complexo polpa-dentina e
regeneraccedilatildeo do periodonto de inserccedilatildeo em implantes de raiacutezes artificiais salientam
que estes dados caracterizam a papila dental como uma fonte de alta qualidade para
a regeneraccedilatildeo pulpar quando comparados com as ceacutelulas tronco da polpa dental e
da polpa de dentes deciacuteduos (fonte de odontoblastos secundaacuterios) porque satildeo fonte
em atividade para a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos primaacuterios Os autores concluem
salientando que o uso destas ceacutelulas junto com um sistema de matriz que aperfeiccediloe
sua proliferaccedilatildeo e diferenciaccedilatildeo poderaacute um dia ser utilizado para ser inserido dentro
de canais de dentes imaturos e permitir a regeneraccedilatildeo da polpa e dentina
Salientem que o entendimento da biologia das ceacutelulas tronco dentais e os princiacutepios
11
de engenharia tecidual e regeneraccedilatildeo proporcionam uma base soacutelida sobre a qual
os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser formulados como por exemplo no
tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica Embora sejam
necessaacuterias muitas pesquisas para conhecer o papel das ceacutelulas tronco da papila
apical na continuidade da formaccedilatildeo da raiz apoacutes endodontia as observaccedilotildees
cliacutenicas do alto potencial reparador em dentes imaturos favorecem a possibilidade
do seu uso nos processos de regeneraccedilatildeo
Prescott et al (2008) tiveram como objetivo estudar a terapia endodocircntica
regenerativa de perfuraccedilotildees de canal radicular para isso foi estudado a organizaccedilatildeo
e diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco pulpares obtidos de terceiros molares inclusos
humanos em um modelo de simulaccedilatildeo de perfuraccedilatildeo de furca Como fator de
crescimento foi usado Proteiacutena de matriz dentinaacuteria 1 e como carregador uma rede
de colaacutegeno Discos de dentina com 2mm de espessura contendo o assoalho da
cacircmara pulpar de terceiros molares inclusos foram preparados e neles realizados
perfuraccedilotildees de assoalho com 1mm de diacircmetro estes foram divididos em 5 grupos
(4 por grupo) As ceacutelulas tronco foram cultivadas e misturadas com colaacutegeno obtido
da matriz de osso e transplantados nos discos de dentina dos grupos
experimentais para posterior implantaccedilatildeo no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos imunodeficientes No grupo 1 as perfuraccedilotildees foram preenchidas
somente com MTA no grupo 2 com matriz de colaacutegeno misturada com ceracircmica no
grupo 3 matriz de colaacutegeno impregnada com proteiacutena de matriz dentinaacuteria no grupo
4 com colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental e proteiacutena de matriz
dentinaacuteria e no grupo 5 colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental
Seis semanas apoacutes o implante os camundongos foram sacrificados e os implantes
fixados desmineralizados e incluiacutedos em parafina para exame histoloacutegico Somente
no grupo 4 que continha os 3 componentes baacutesicos para a terapia regenerativa
ceacutelulas tronco matriz carregadora e fator de crescimento ocorreu sinais de
regeneraccedilatildeo mostrando degradaccedilatildeo da matriz de colaacutegeno carregadora presenccedila
de ceacutelulas tipo fibroblastos ceacutelulas endoteliais rodeadas de nova matriz vasos
sanguumliacuteneos e matriz de colaacutegeno que foram visualizados dentro da local da
perfuraccedilatildeo As regiotildees externas a perfuraccedilatildeo mostraram proliferaccedilatildeo celular
indicando a progressatildeo da regeneraccedilatildeo tecidual Concluem que existe
potencialidade de regeneraccedilatildeo tecidual com formaccedilatildeo de tecido mineralizado no
local da perfuraccedilatildeo e sugerem a continuidade de estudos nesta linha
12
Sonoyama et al (2008) relatam que ceacutelulas tronco isoladas da papila apical
(SCAP) de terceiros molares humanos impactados com raiz imatura ceacutelulas tronco
da polpa dental (DPSC) obtidos de doadores voluntaacuterios com idade entre 18 e 20
anos e ceacutelulas tronco de medula oacutessea obtidas de pacientes doadores com idade de
20 anos submetidos a cirurgia ortopeacutedica foram cultivadas e subcultivadas a 13 ateacute
atingir 85 de confluecircncia Neste material foi estudado o estiacutemulo para a
diferenciaccedilatildeo celular adicionando aos meios de cultura indutores de Osteogecircnese
Dentinogecircnese Adipogecircnese e Neurogecircnese Os resultados mostraram que a papila
apical tem caracteriacutesticas macroscoacutepicas peculiares como o brilho superficial e que eacute
facilmente destacada da polpa dental no limite entre estas duas regiotildees a
microscopia mostrou a existecircncia de uma zona rica em ceacutelulas e que a papila apical
tem menos componentes vasculares e celulares do que a polpa A potencialidade de
diferenciar ceacutelulas para formar tecido oacutesseo ou dentinaacuterio mensurado pela
acumulaccedilatildeo de caacutelcio nos meios de cultura foi semelhante entre as ceacutelulas tronco
da papila apical polpa dental e medula oacutessea poreacutem a potencialidade de
adipogecircnese foi maior nas culturas de ceacutelulas tronco da medula oacutessea A anaacutelise de
expressatildeo gecircnica (imunofenotipo) mostrou que as ceacutelulas tronco da papila apical e
da polpa dental tem expressotildees similares para genes osteogecircnicos e
dentinogecircnicos e para fatores de crescimento Poreacutem nas culturas de ceacutelulas tronco
da papila apical foi tambeacutem observado marcaccedilatildeo para neurogecircnese Algumas
amostras das raiacutezes dos dentes extraiacutedos contendo polpa e papila apical foram
cultivados e marcados com BrdU durante 35 e 18 horas processados para incluir
em parafina com a finalidade de analisar imunohistiquimicamente a proliferaccedilatildeo
celular in situ usando anticorpos antiBrdU e foi observado que as ceacutelulas da papila
apical tem entre 2 a 3 vezes mais marcas positivas que as ceacutelulas da polpa dental
nos periacuteodos de 35 e 18 horas sugerindo que as ceacutelulas da papila apical uma vez
em contato com o meio de cultura iniciam seu ciclo de crescimento mais raacutepido do
que as ceacutelulas da polpa dental Com estes resultados concluem que as ceacutelulas
tronco da papila apical expressam vaacuterios marcadores semelhantes as das ceacutelulas
da medula oacutessea e que satildeo capazes de originar ceacutelulas tipo odontoblastos e
produzir dentina caracterizando-os como ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios
para a formaccedilatildeo de dentina radicular e sugerem a realizaccedilatildeo de mais pesquisas
para obtenccedilatildeo de dados sobre as inter-relaccedilotildees celulares entre si com as ceacutelulas da
13
zona de condensaccedilatildeo celular e da polpa dental verificando seus potenciais de
diferenciar odontoblastos
Catoacuten e Tucker (2009) concentraram sua revisatildeo na denticcedilatildeo do
camundongo por terem observado que uma grande quantidade de informaccedilotildees
relacionada com a biologia molecular do desenvolvimento do dente foi obtida em
investigaccedilotildees utilizando modelo animal de camundongo Salientam que este modelo
eacute excelente para estudos sobre o desenvolvimento (odontogenese) nos controles da
morfologia dental e dos mecanismos de sinalizaccedilatildeo na interaccedilatildeo epiteacutelio-
mesenquimal que levam a formaccedilatildeo de um molar ou de um incisivo particularmente
o incisivo do camundongo que por ser de crescimento contiacutenuo proporciona
possibilidades de estudo no campo das ceacutelulas tronco nichos celulares de ceacutelulas
tronco e engenharia tecidual assim foi descoberto que o fator de transcriccedilatildeo
folistatina induzido pela ativina do foliacuteculo dental eacute expressado fundamentalmente
na regiatildeo da alccedila cervical lingual e que por sua vez inibe a expressatildeo de ativina na
papila dental a ausecircncia de ativina nesta aacuterea permite a inibiccedilatildeo do FGF (fator de
crescimento de fibroblastos) pelo BMP4 (proteiacutena morfogenecirctica oacutessea) que dispara
uma reaccedilatildeo inibitoacuteria de vaacuterias moleacuteculas em cascata na papila dental que culminam
com a inibiccedilatildeo da diferenciaccedilatildeo do ameloblasto na alccedila cervical lingual entretanto
observam que faltam dados num grande nuacutemero de pesquisas recentes que
permitam um melhor domiacutenio dos conhecimentos sobre o desenvolvimento dental
Drsquoaquino et al (2009) conhecendo a situaccedilatildeo cliacutenica e que a extraccedilatildeo de
terceiros molares impactados frequentemente provoca defeitos na cortical do osso
alveolar com perda media de 7mm na sua altura colocando em risco o segundo
molar ou a sua perda em media cinco anos apoacutes e natildeo ocorrendo reparo
espontacircneo nem com o uso das teacutecnicas normais estudaram o potencial reparador
destes defeitos oacutesseos utilizando transplante autoacutelogo de ceacutelulas tronco pulpares
humanas Para tanto identificaram pacientes com risco de perda oacutessea poacutes-
extraccedilatildeo de terceiros molares inferiores impactados apresentando situaccedilotildees
semelhantes bilateralmente para utilizar um lado como teste e o outro como controle
Antes de realizar as extraccedilotildees dos dentes impactados obtiveram ceacutelulas tronco
pulpares por isolamento em cultura celular de polpas dos seus terceiros molares
superiores apoacutes extraccedilatildeo dos terceiros molares impactados a loja oacutessea junto agrave
raiz distal do segundo molar foi curetada e irrigada com salina para remover todos
os restos necroacuteticos a seguir as ceacutelulas tronco obtidas foram cuidadosamente
14
colocadas com ajuda de uma seringa dentro de uma esponja de colaacutegeno e
implantado dentro da loja ciruacutergica no alveacuteolo experimental e somente a esponja no
alveacuteolo controle e as bordas da gengiva suturadas para isolamento da ferida oacutessea
Sete dias apoacutes extraccedilatildeo as radiografias natildeo evidenciaram diferenccedilas entre os
grupos e 3 meses apoacutes as radiografias dos alveacuteolos experimentais mostraram
regeneraccedilatildeo completa com a altura de suas corticais oacutesseas maiores que os dos
alveacuteolos controle neste periacuteodo (3 meses) as colheitas de osso com cirurgia mini-
invasiva processadas para observaccedilatildeo microscoacutepica mostraram uma estruturaccedilatildeo
no osso dos alveacuteolos experimentais lamelar com sistemas de Havers bem
organizado e vascularizada enquanto que as amostra controle exibiram osso
imaturo fibroso incluiacuteda entre lamelas novas sistemas de Havers incompletos com
canais centrais muito largos e evidencias de reabsorccedilatildeo Em todos os casos a
esponja de colaacutegeno foi totalmente reabsorvida Os autores concluiacuteram que as
ceacutelulas tronco pulpares podem ser utilizadas para reparo de defeitos oacutesseos com
impossibilidade de reparo espontacircneo que a esponja de colaacutegeno reabsorviacutevel
contendo ceacutelulas tronco eacute um complexo eficiente e que as esponjas de colaacutegeno
podem ser consideradas um suporte oacutetimo para as ceacutelulas tronco na obtenccedilatildeo de
uma regeneraccedilatildeo guiada
Com a finalidade de discutir o isolamento e a caracterizaccedilatildeo das propriedades
de diferentes populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais de tecidos dentaacuterios em
comparaccedilatildeo com as de outras ceacutelulas tronco mesenquimais como as da medula
oacutessea HUANG GRONTHOS e SHI (2009) realizaram uma revisatildeo da literatura Na
caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea indicam que
estas formam colocircnias fibroblaacutesticas com a capacidade de diferenciar ceacutelulas
osteogecircnicas formam colocircnias de outras ceacutelulas tronco clonogecircnicas como as
ceacutelulas hematopoieacuteticas tecircm capacidade de auto-renovaccedilatildeo e estatildeo limitadas no
seu potencial de crescimento de 30 a 50 duplicaccedilotildees populacionais eacute uma
populaccedilatildeo heterogecircnea de ceacutelulas que podem ser caracterizadas pelos marcadores
de superfiacutecie de membrana indicando a existecircncia de ceacutelulas em diferentes estaacutegios
de imaturidade na via de diferenciaccedilatildeo celular dificultando a identificaccedilatildeo exata do
fenoacutetipo Na sua capacidade de diferenciaccedilatildeo observa-se osteogecircnese
condrogecircnese adipogecircnese mielogecircnese e neurogecircnese Devido a dificuldades na
obtenccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea como dor morbidade
e obtenccedilatildeo de nuacutemero baixo de ceacutelulas tem sido investigado fontes alternativas de
15
ceacutelulas tronco mesenquimais neste contexto a polpa dental surge como alternativa
viaacutevel que devido a sua interaccedilatildeo inicial com a crista neural possibilitam
caracteriacutesticas diferentes agraves de origem da medula oacutessea e a assemelham na sua
potencialidade agraves ceacutelulas da crista neural Ateacute o presente momento cinco tipos
diferentes de ceacutelulas tronco dentaacuterias foram isoladas e caracterizadas do dente
humano Ceacutelulas tronco da polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados
(SHED) de ceacutelulas do ligamento periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e
progenitoras do foliacuteculo dental (DFPCs) As ceacutelulas tronco derivadas de tecidos
dentaacuterios satildeo isoladas de tecidos especializados e tem potencial de diferenciaccedilatildeo
em ceacutelulas odontogecircnicas e tambeacutem de originar outras linhagens similares poreacutem
com diferente potencialidade que as ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea
(BMMSCs) Os tecidos dentaacuterios satildeo especializados e natildeo tem mecanismo
remodelador como o tecido oacutesseo desta forma as ceacutelulas tronco derivadas de
tecido dental podem ter um potencial de diferenciaccedilatildeo restrito em comparaccedilatildeo com
as da medula oacutessea aleacutem disto constituem o ectomesenquima devido a sua
interaccedilatildeo inicial com a crista neural Desde esta perspectiva as ceacutelulas tronco
derivadas do ectomesenquima podem possuir caracteriacutesticas que os assemelhe com
as ceacutelulas da crista neural
Koussoulakou Margaritis e Koussoulakos (2009) com a finalidade de
proporcionar informaccedilotildees sobre a evoluccedilatildeo morfogecircnese e reparo bioloacutegico dos
dentes realizaram uma revisatildeo da literatura neste trabalho informam que nossos
ancestrais peixes aacutegnatas tinham estruturas dermais semelhantes aos dentes e
que no transcurso de 500000000 de anos natildeo soacute migraram para a boca como
tambeacutem ocorreu que o nuacutemero de dentes por denticcedilatildeo geralmente diminuiu e a
complexidade morfoloacutegica dental aumentou em virtude das necessidades de dieta e
mastigaccedilatildeo que surgem como fatores principais na regulaccedilatildeo da evoluccedilatildeo dental e
dos muacutesculos mastigatoacuterios para permitir o maacuteximo aproveitamento da energia
caloacuterica dos alimentos A diversidade morfoloacutegica dos dentes na sua localizaccedilatildeo na
cavidade oral (incisivos ndash molares) ocorre em consequumlecircncia a interaccedilotildees entre
grupos especiacuteficos de genes homeobox PAX BARX DLX nas ceacutelulas mesenquimais
originadas na crista neural e fatores de crescimento como FGF e BMP no epiteacutelio
oral sendo que as secreccedilotildees epiteliais induzem as expressotildees mesenquimais
iniciando a formaccedilatildeo e desenvolvimento de embriotildees dentaacuterios especiacuteficos para
cada regiatildeo da boca que passam pelos estaacutegios de lacircmina dental botatildeo dental
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
5
na regiatildeo vestibular e dentina revestida por cemento com inclusotildees de fibras de
Sharpey do ligamento periodontal na regiatildeo lingual fatos estes que a assemelham
as formaccedilotildees de coroa e raiz dental dos molares do rato pretendemos assim
fornecer dados sobre o comportamento bioloacutegico das ceacutelulas embrionaacuterias destas
regiotildees em transplantes autoacutelogos
6
2 REVISAtildeO DE LITERATURA
Weiss Stock e Zhao (1998) afirmaram que a denticcedilatildeo dos mamiacuteferos constitui
um sistema de oacutergatildeos segmentado e periodicamente distribuiacutedo em nuacutemero e
localizaccedilotildees diferentes no eixo da mandiacutebula e maxila A autonomia do
desenvolvimento dos germes dentaacuterios mostra que a padronizaccedilatildeo dental baacutesica eacute
determinada nos primeiros periacuteodos da embriogecircnese As naturezas perioacutedicas de
sua localizaccedilatildeo nuacutemero e estrutura morfoloacutegica do dente sugerem o envolvimento
de mecanismos que promovem interaccedilotildees quantitativas de fatores de sinalizaccedilatildeo
difusiacuteveis Assim jaacute foram identificadas moleacuteculas sinalizadoras extracelulares e
suas interaccedilotildees que podem ser responsaacuteveis pela localizaccedilatildeo dos dentes ao longo
da maxila e mandiacutebula bem como para a formaccedilatildeo da regiatildeo dos incisivos Da
mesma forma ondas de expressatildeo de fatores de sinalizaccedilatildeo dentro do embriatildeo
dental sugerem uma interaccedilatildeo dinacircmica entre esses fatores para padronizar a
morfologia coronaacuteria Esses fatores parecem ser similares entre os diferentes tipos
de dentes poreacutem as diferenccedilas das formas coronaacuterias podem ser explicadas
somente em termos de variaccedilotildees nos paracircmetros de interaccedilatildeo entre os mesmos
genes Existem evidencias de que combinaccedilotildees de expressatildeo intracelular de fatores
de transcriccedilatildeo incluindo a famiacutelia de genes homeobox podem estabelecer domiacutenios
dentro da arcada dental nos quais diferentes tipos de dentes podem se desenvolver
Nakashima et al (2002) afirmaram que o fator de crescimento de
diferenciaccedilatildeo celular (Gdf11) eacute um membro da famiacutelia de fatores de crescimento jaacute
conhecidos BMP (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) e TGF-beta (fator transformador
de crescimento-Beta) e eacute expressado no odontoblasto na fase terminal de sua
diferenciaccedilatildeo indicando sua participaccedilatildeo na diferenciaccedilatildeo das ceacutelulas tronco
pulpares em odontoblastos Neste estudo os autores investigaram se a transferecircncia
do gene responsaacutevel pela siacutentese de Gdf11 pode estimular a diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos e a formaccedilatildeo de dentina terciaacuteria de reparo em cultura de ceacutelulas e in
vivo O vetor contendo o gene para Gdf11 foi um plasmiacutedio (para evitar efeitos
colaterais que os vetores virais ocasionam como a resposta imune e outros) e para
resolver a baixa capacidade que os plasmiacutedios tecircm em liberar o gene utilizaram a
eletroporaccedilatildeo (eletroporation) que consiste no uso de pulsos de campos eleacutetricos
que eacute um potente estimulante da transferecircncia de DNA A diferenciaccedilatildeo de
7
odontoblastos formando dentina foi monitorada evidenciando trecircs marcadores
diferentes Proteiacutena de matriz dentinaria1 (Dmp1) sialoproteiacutena dentinaacuteria (DSP) e
Osteocalcina A evidenciaccedilatildeo destes marcadores in vitro sugeriu que o Gdf11 tem
um papel importante na diferenciaccedilatildeo terminal do odontoblasto Apoacutes terem
observado que Gdf11 eacute expresso na fase terminal da diferenciaccedilatildeo do odontoblasto
os autores observaram in vitro que quando micro-esferas embebidas com Gdf11
recombinante humano entraram em contato com mesecircnquima da papila de embriatildeo
dental de camundongo com 175 dias de poacutes-fecundaccedilatildeo as ceacutelulas vizinhas as
micro-esferas expressam RNAm para a siacutentese de sialoproteiacutena dentinaacuteria (DSP)
sugerindo que GDF11 estimula a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco em odontoblastos
A eletroporaccedilatildeo de Gdf11 em polpas amputadas de dentes de catildeo mostrou a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas odontoblasticas e formaccedilatildeo de dentina terciaacuteria de reparo
com aparecircncia oacutessea (osteodentina semelhante ao promovido com BMP2 e 4) um
mecircs apoacutes a cirurgia Com estes resultados os autores sugerem implicaccedilotildees
importantes da terapia gecircnica na odontologia
Nakashima et al (2004) com a finalidade de desenvolver uma terapia gecircnica
capaz de induzir formaccedilatildeo raacutepida e efetiva de dentina reparadora desenvolveram
um sistema de cultura em pellet tridimencional de ceacutelulas pulpares eletrotransferidas
com fator de crescimento estimulante de diferenciaccedilatildeo celular-11 (Gdf11) Os testes
de viabilidade celular apoacutes a eletrotransferecircncia foi maior a 85 10 dias apoacutes a
cultura a quantidade de colaacutegeno tipo I e III foi 3 vezes maior no pellet contendo
Gdf11 As anaacutelises com PCR demonstraram que a expressatildeo de marcadores da
diferenciaccedilatildeo de odontoblastos fosfatase alcalina proteiacutena de matriz dentinaacuteria1
(DMP1) sialofosfoproteiacutena dentinaacuteria (Dspp) enamelisina gene regulador de fosfato
homologo de endoperoxidase foram aumentadas no pellet com eletrotansferecircncia
de Gdf11 14 dias apoacutes Com base nestes resultados in vitro foi realizado um
experimento in vivo transplantando o pellet de ceacutelulas cultivadas transferidas de
Gdf11 sobre polpas amputadas de catildees que resultou no estiacutemulo da formaccedilatildeo de
dentina de reparo com esses resultados os autores concluiacuteram que a terapia gecircnica
tem um potencial de uso na terapecircutica endodocircntica
Sonoyama et al (2006) tiveram como finalidade avaliar o potencial indutor de
dentinogecircnese para isso foram transplantados em tecido subcutacircneo de
camundongos um complexo de hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico revestido com ceacutelulas
tronco da papila apical e 8 semanas apoacutes obtiveram a formaccedilatildeo de uma camada de
8
dentina e cemento com fibras de Sharpey caracterizadas histologicamente na
superfiacutecie do complexo carregador sugerindo que as ceacutelulas tronco da papila apical
humana promoveram a dentinogecircnese e a gecircnese do periodonto de inserccedilatildeo
Utilizando o mesmo protocolo e com a finalidade de preparar ceacutelulas tronco
autoacutelogas para gerar uma funccedilatildeo dental normal em mini-porcos ceacutelulas tronco da
papila apical e do ligamento periodontal foram isoladas e transplantadas em
camundongos obtendo a formaccedilatildeo de dentina e cemento dental equivalente ao que
eacute observado em humanos Para avaliar a possibilidade de gerar uma proacutetese dental
funcional foi extraiacutedo o incisivo de mini-porco e neste alveacuteolo foi implantado uma
raiz artificial de hidroxiapatita e fosfato tricaacutelcico contendo na sua massa interna
(microporos) ceacutelulas tronco autoacutelogas da papila apical e coberto externamente com
um gel contendo ceacutelulas tronco autoacutelogas do ligamento periodontal Trecircs meses
apoacutes observou-se a formaccedilatildeo de periodonto de inserccedilatildeo e sobre o complexo
hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico foi inserida uma coroa preacute fabricada de porcelana
imitando o formato anatocircmico do incisivo do mini-porco e submetido ao processo da
funccedilatildeo dental durante 4 semanas As anaacutelises de tomografia computadorizada e
histoloacutegica comprovaram a regeneraccedilatildeo da raiz e do periodonto de inserccedilatildeo
Ye et al (2006) sabendo que as amelogeninas constituem as principais
proteiacutenas da matriz extracelular da fase de secreccedilatildeo da amelogecircnese
caracterizadas pela sua heterogeneidade durante a formaccedilatildeo dental e que tambeacutem
tem sido observadas em odontoblastos sem a existecircncia dados sobre o padratildeo de
sua expressatildeo no complexo polpa-dentina e nem sobre sua funccedilatildeo na formaccedilatildeo e
reparo do complexo polpa-dentina os autores se propuseram estudar a sua
expressatildeo e funccedilatildeo neste complexo Em embriotildees dentaacuterios de fetos humanos com
aproximadamente 22 semanas utilizando meacutetodos de imuno-histoquiacutemica em cortes
obtidos por criomicrotomia hibridizaccedilatildeo in situ para marcaccedilatildeo do RNA mensageiro
para amelogenina Tambeacutem foi observada a proliferaccedilatildeo ciclo e diferenciaccedilatildeo
celular em cultura de tecidos Os resultados mostraram que as amelogeninas satildeo
expressas tanto na papila dental de embriotildees dentaacuterios antes da fase de secreccedilatildeo
da matriz da amelogecircnese bem como na camada de odontoblastos de polpas
adultas humanas o RNAm para amelogenina foi localizado na matriz dentinaacuteria e
nos ameloblastos secretores Com estes dados os autores concluem que a
transcriccedilatildeo do RNAm para amelogenina e a siacutentese da proteiacutena amelogenina estatildeo
presentes durante o desenvolvimento da matriz da dentina humana entretanto
9
advertem que a funccedilatildeo da amelogenina na formaccedilatildeo da matriz da dentina ainda natildeo
eacute conhecida estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas da polpa dental sugerindo que estas
proteiacutenas possam ser utilizadas na induccedilatildeo de proliferaccedilatildeo do tecido pulpar com o
resultado de formaccedilatildeo da dentina de reparo
Wang et al (2007) afirmaram que o incisivo de camundongo cresce
continuamente atraveacutes de toda sua vida e contem ceacutelulas tronco na sua extremidade
proximal na regiatildeo denominada de alccedila cervical Experimentos com camundongos
mutantes cultura de oacutergatildeos e expressatildeo gecircnica permitiram estudar sinalizadores
moleculares importantes que regulam a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais na
regiatildeo da alccedila cervical e permitiram mostrar que sinalizaccedilotildees do tecido
mesenquimal adjacentes regulam as ceacutelulas tronco epiteliais e formam uma rede
complexa reguladora com sinalizadores epiteliais Assim o FGF3 (fator de
crescimento de fibroblastos) estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais o
BMP4 (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) reprime a expressatildeo do FGF3 ativina inibe o
efeito do BMP4 e a folistatina antagoniza a atividade da ativina as diferenccedilas nos
niacuteveis de ativina e a expressatildeo da folistatina contribuem para a assimetria
caracteriacutestica do incisivo de roedores que eacute coberto por esmalte somente na sua
superfiacutecie vestibular Eacute sugerido neste estudo que variaccedilotildees nas redes moleculares
reguladoras possam explicar as diferenccedilas nas capacidades regenerativas e
assimetrias de desenvolvimento de vaacuterios oacutergatildeos e espeacutecies animais
Huang et al (2008) revisam os dados encontrados na literatura sobre o
isolamento e caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco pulpares e discutem sua contribuiccedilatildeo
na continuidade da maturaccedilatildeo radicular em dentes imaturos endodonticamente
tratados e seu potencial na sua utilizaccedilatildeo para regeneraccedilatildeo do complexo polpa-
dentina e na engenharia bioradicular A papila dental localizada no aacutepice de um
dente permanente humano eacute denominada de papila apical eacute um tecido fracamente
fixado ao aacutepice da raiz em desenvolvimento e pode ser facilmente removido com um
par de pinccedilas Comunicam a existecircncia de dados que demonstram a presenccedila de
ceacutelulas tronco tanto na polpa dental como na papila apical e que ambas tem
algumas caracteriacutesticas diferenciais e que devido a sua localizaccedilatildeo a papila apical
pode se beneficiar de uma circulaccedilatildeo colateral que lhe permite sobreviver durante
processos de necrose pulpar A importacircncia da biologia das ceacutelulas tronco
mesenquimais tem por base duas propriedades a capacidade de renovaccedilatildeo proacutepria
e que as ceacutelulas oriundas de sua divisatildeo mitoacutetica podem permanecer como ceacutelulas
10
fonte ou originar ceacutelulas diferenciadas incluiacutedo osteogecircnicas condrogecircnicas
adipogecircnicas miogecircnicas e neurogecircnicas Informam que as ceacutelulas tronco
mesenquimais foram inicialmente nos anos 1860 identificadas como ceacutelulas
fibroblasto semelhantes uma deacutecada mais tarde foram observadas como unidades
fibroblasticas formadoras de colocircnias com a capacidade de promover diferenciaccedilatildeo
osteogecircnica e mais tarde foi descoberta sua diferenciaccedilatildeo condrogecircnica e
adipogecircnica em resposta a diferentes sinais bioquiacutemicos Entre as ceacutelulas tronco
mesenquimais as mais estudadas satildeo as de origem da medula oacutessea com grande
capacidade de diferenciar vaacuterios tipos celulares poreacutem natildeo existe referencias sobre
sua capacidade de diferenciaccedilatildeo dentinogecircnica O primeiro tipo de ceacutelula tronco
dental humano foi isolado da polpa de terceiros molares extraiacutedos e caracterizados
por comparaccedilatildeo com ceacutelulas mesenquimais da medula oacutessea foram denominadas
de ceacutelulas tronco da polpa dental principalmente por sua capacidade de diferenciar
ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos formando complexos semelhantes ao da polpa-
dentina quando implantadas no tecido subcutacircneo Subsequumlentemente foram
isoladas ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos esfoliados do ligamento periodontal e da
papila apical Nesta revisatildeo os autores encontraram dados que caracterizam a
papila apical contendo uma populaccedilatildeo uacutenica de ceacutelulas tronco poacutes natais que podem
constituir a melhor fonte de ceacutelulas para a regeneraccedilatildeo tecidual e que aleacutem de
diferenciar ceacutelulas dentinogecircnicas entre outras tem o diferencial de ter maior
capacidade neurogecircnica do que as ceacutelulas tronco da medula oacutessea Observem que
na literatura existem dados mostrando que as ceacutelulas tronco da papila dental tem
potencial de dar continuidade a formaccedilatildeo da raiz regeneraccedilatildeo e reparo pulpar
manutenccedilatildeo estrutural e funcional nos reimplantes e transplantes eficaacutecia na
engenharia tecidual para regenerar e reparar o complexo polpa-dentina e
regeneraccedilatildeo do periodonto de inserccedilatildeo em implantes de raiacutezes artificiais salientam
que estes dados caracterizam a papila dental como uma fonte de alta qualidade para
a regeneraccedilatildeo pulpar quando comparados com as ceacutelulas tronco da polpa dental e
da polpa de dentes deciacuteduos (fonte de odontoblastos secundaacuterios) porque satildeo fonte
em atividade para a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos primaacuterios Os autores concluem
salientando que o uso destas ceacutelulas junto com um sistema de matriz que aperfeiccediloe
sua proliferaccedilatildeo e diferenciaccedilatildeo poderaacute um dia ser utilizado para ser inserido dentro
de canais de dentes imaturos e permitir a regeneraccedilatildeo da polpa e dentina
Salientem que o entendimento da biologia das ceacutelulas tronco dentais e os princiacutepios
11
de engenharia tecidual e regeneraccedilatildeo proporcionam uma base soacutelida sobre a qual
os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser formulados como por exemplo no
tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica Embora sejam
necessaacuterias muitas pesquisas para conhecer o papel das ceacutelulas tronco da papila
apical na continuidade da formaccedilatildeo da raiz apoacutes endodontia as observaccedilotildees
cliacutenicas do alto potencial reparador em dentes imaturos favorecem a possibilidade
do seu uso nos processos de regeneraccedilatildeo
Prescott et al (2008) tiveram como objetivo estudar a terapia endodocircntica
regenerativa de perfuraccedilotildees de canal radicular para isso foi estudado a organizaccedilatildeo
e diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco pulpares obtidos de terceiros molares inclusos
humanos em um modelo de simulaccedilatildeo de perfuraccedilatildeo de furca Como fator de
crescimento foi usado Proteiacutena de matriz dentinaacuteria 1 e como carregador uma rede
de colaacutegeno Discos de dentina com 2mm de espessura contendo o assoalho da
cacircmara pulpar de terceiros molares inclusos foram preparados e neles realizados
perfuraccedilotildees de assoalho com 1mm de diacircmetro estes foram divididos em 5 grupos
(4 por grupo) As ceacutelulas tronco foram cultivadas e misturadas com colaacutegeno obtido
da matriz de osso e transplantados nos discos de dentina dos grupos
experimentais para posterior implantaccedilatildeo no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos imunodeficientes No grupo 1 as perfuraccedilotildees foram preenchidas
somente com MTA no grupo 2 com matriz de colaacutegeno misturada com ceracircmica no
grupo 3 matriz de colaacutegeno impregnada com proteiacutena de matriz dentinaacuteria no grupo
4 com colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental e proteiacutena de matriz
dentinaacuteria e no grupo 5 colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental
Seis semanas apoacutes o implante os camundongos foram sacrificados e os implantes
fixados desmineralizados e incluiacutedos em parafina para exame histoloacutegico Somente
no grupo 4 que continha os 3 componentes baacutesicos para a terapia regenerativa
ceacutelulas tronco matriz carregadora e fator de crescimento ocorreu sinais de
regeneraccedilatildeo mostrando degradaccedilatildeo da matriz de colaacutegeno carregadora presenccedila
de ceacutelulas tipo fibroblastos ceacutelulas endoteliais rodeadas de nova matriz vasos
sanguumliacuteneos e matriz de colaacutegeno que foram visualizados dentro da local da
perfuraccedilatildeo As regiotildees externas a perfuraccedilatildeo mostraram proliferaccedilatildeo celular
indicando a progressatildeo da regeneraccedilatildeo tecidual Concluem que existe
potencialidade de regeneraccedilatildeo tecidual com formaccedilatildeo de tecido mineralizado no
local da perfuraccedilatildeo e sugerem a continuidade de estudos nesta linha
12
Sonoyama et al (2008) relatam que ceacutelulas tronco isoladas da papila apical
(SCAP) de terceiros molares humanos impactados com raiz imatura ceacutelulas tronco
da polpa dental (DPSC) obtidos de doadores voluntaacuterios com idade entre 18 e 20
anos e ceacutelulas tronco de medula oacutessea obtidas de pacientes doadores com idade de
20 anos submetidos a cirurgia ortopeacutedica foram cultivadas e subcultivadas a 13 ateacute
atingir 85 de confluecircncia Neste material foi estudado o estiacutemulo para a
diferenciaccedilatildeo celular adicionando aos meios de cultura indutores de Osteogecircnese
Dentinogecircnese Adipogecircnese e Neurogecircnese Os resultados mostraram que a papila
apical tem caracteriacutesticas macroscoacutepicas peculiares como o brilho superficial e que eacute
facilmente destacada da polpa dental no limite entre estas duas regiotildees a
microscopia mostrou a existecircncia de uma zona rica em ceacutelulas e que a papila apical
tem menos componentes vasculares e celulares do que a polpa A potencialidade de
diferenciar ceacutelulas para formar tecido oacutesseo ou dentinaacuterio mensurado pela
acumulaccedilatildeo de caacutelcio nos meios de cultura foi semelhante entre as ceacutelulas tronco
da papila apical polpa dental e medula oacutessea poreacutem a potencialidade de
adipogecircnese foi maior nas culturas de ceacutelulas tronco da medula oacutessea A anaacutelise de
expressatildeo gecircnica (imunofenotipo) mostrou que as ceacutelulas tronco da papila apical e
da polpa dental tem expressotildees similares para genes osteogecircnicos e
dentinogecircnicos e para fatores de crescimento Poreacutem nas culturas de ceacutelulas tronco
da papila apical foi tambeacutem observado marcaccedilatildeo para neurogecircnese Algumas
amostras das raiacutezes dos dentes extraiacutedos contendo polpa e papila apical foram
cultivados e marcados com BrdU durante 35 e 18 horas processados para incluir
em parafina com a finalidade de analisar imunohistiquimicamente a proliferaccedilatildeo
celular in situ usando anticorpos antiBrdU e foi observado que as ceacutelulas da papila
apical tem entre 2 a 3 vezes mais marcas positivas que as ceacutelulas da polpa dental
nos periacuteodos de 35 e 18 horas sugerindo que as ceacutelulas da papila apical uma vez
em contato com o meio de cultura iniciam seu ciclo de crescimento mais raacutepido do
que as ceacutelulas da polpa dental Com estes resultados concluem que as ceacutelulas
tronco da papila apical expressam vaacuterios marcadores semelhantes as das ceacutelulas
da medula oacutessea e que satildeo capazes de originar ceacutelulas tipo odontoblastos e
produzir dentina caracterizando-os como ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios
para a formaccedilatildeo de dentina radicular e sugerem a realizaccedilatildeo de mais pesquisas
para obtenccedilatildeo de dados sobre as inter-relaccedilotildees celulares entre si com as ceacutelulas da
13
zona de condensaccedilatildeo celular e da polpa dental verificando seus potenciais de
diferenciar odontoblastos
Catoacuten e Tucker (2009) concentraram sua revisatildeo na denticcedilatildeo do
camundongo por terem observado que uma grande quantidade de informaccedilotildees
relacionada com a biologia molecular do desenvolvimento do dente foi obtida em
investigaccedilotildees utilizando modelo animal de camundongo Salientam que este modelo
eacute excelente para estudos sobre o desenvolvimento (odontogenese) nos controles da
morfologia dental e dos mecanismos de sinalizaccedilatildeo na interaccedilatildeo epiteacutelio-
mesenquimal que levam a formaccedilatildeo de um molar ou de um incisivo particularmente
o incisivo do camundongo que por ser de crescimento contiacutenuo proporciona
possibilidades de estudo no campo das ceacutelulas tronco nichos celulares de ceacutelulas
tronco e engenharia tecidual assim foi descoberto que o fator de transcriccedilatildeo
folistatina induzido pela ativina do foliacuteculo dental eacute expressado fundamentalmente
na regiatildeo da alccedila cervical lingual e que por sua vez inibe a expressatildeo de ativina na
papila dental a ausecircncia de ativina nesta aacuterea permite a inibiccedilatildeo do FGF (fator de
crescimento de fibroblastos) pelo BMP4 (proteiacutena morfogenecirctica oacutessea) que dispara
uma reaccedilatildeo inibitoacuteria de vaacuterias moleacuteculas em cascata na papila dental que culminam
com a inibiccedilatildeo da diferenciaccedilatildeo do ameloblasto na alccedila cervical lingual entretanto
observam que faltam dados num grande nuacutemero de pesquisas recentes que
permitam um melhor domiacutenio dos conhecimentos sobre o desenvolvimento dental
Drsquoaquino et al (2009) conhecendo a situaccedilatildeo cliacutenica e que a extraccedilatildeo de
terceiros molares impactados frequentemente provoca defeitos na cortical do osso
alveolar com perda media de 7mm na sua altura colocando em risco o segundo
molar ou a sua perda em media cinco anos apoacutes e natildeo ocorrendo reparo
espontacircneo nem com o uso das teacutecnicas normais estudaram o potencial reparador
destes defeitos oacutesseos utilizando transplante autoacutelogo de ceacutelulas tronco pulpares
humanas Para tanto identificaram pacientes com risco de perda oacutessea poacutes-
extraccedilatildeo de terceiros molares inferiores impactados apresentando situaccedilotildees
semelhantes bilateralmente para utilizar um lado como teste e o outro como controle
Antes de realizar as extraccedilotildees dos dentes impactados obtiveram ceacutelulas tronco
pulpares por isolamento em cultura celular de polpas dos seus terceiros molares
superiores apoacutes extraccedilatildeo dos terceiros molares impactados a loja oacutessea junto agrave
raiz distal do segundo molar foi curetada e irrigada com salina para remover todos
os restos necroacuteticos a seguir as ceacutelulas tronco obtidas foram cuidadosamente
14
colocadas com ajuda de uma seringa dentro de uma esponja de colaacutegeno e
implantado dentro da loja ciruacutergica no alveacuteolo experimental e somente a esponja no
alveacuteolo controle e as bordas da gengiva suturadas para isolamento da ferida oacutessea
Sete dias apoacutes extraccedilatildeo as radiografias natildeo evidenciaram diferenccedilas entre os
grupos e 3 meses apoacutes as radiografias dos alveacuteolos experimentais mostraram
regeneraccedilatildeo completa com a altura de suas corticais oacutesseas maiores que os dos
alveacuteolos controle neste periacuteodo (3 meses) as colheitas de osso com cirurgia mini-
invasiva processadas para observaccedilatildeo microscoacutepica mostraram uma estruturaccedilatildeo
no osso dos alveacuteolos experimentais lamelar com sistemas de Havers bem
organizado e vascularizada enquanto que as amostra controle exibiram osso
imaturo fibroso incluiacuteda entre lamelas novas sistemas de Havers incompletos com
canais centrais muito largos e evidencias de reabsorccedilatildeo Em todos os casos a
esponja de colaacutegeno foi totalmente reabsorvida Os autores concluiacuteram que as
ceacutelulas tronco pulpares podem ser utilizadas para reparo de defeitos oacutesseos com
impossibilidade de reparo espontacircneo que a esponja de colaacutegeno reabsorviacutevel
contendo ceacutelulas tronco eacute um complexo eficiente e que as esponjas de colaacutegeno
podem ser consideradas um suporte oacutetimo para as ceacutelulas tronco na obtenccedilatildeo de
uma regeneraccedilatildeo guiada
Com a finalidade de discutir o isolamento e a caracterizaccedilatildeo das propriedades
de diferentes populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais de tecidos dentaacuterios em
comparaccedilatildeo com as de outras ceacutelulas tronco mesenquimais como as da medula
oacutessea HUANG GRONTHOS e SHI (2009) realizaram uma revisatildeo da literatura Na
caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea indicam que
estas formam colocircnias fibroblaacutesticas com a capacidade de diferenciar ceacutelulas
osteogecircnicas formam colocircnias de outras ceacutelulas tronco clonogecircnicas como as
ceacutelulas hematopoieacuteticas tecircm capacidade de auto-renovaccedilatildeo e estatildeo limitadas no
seu potencial de crescimento de 30 a 50 duplicaccedilotildees populacionais eacute uma
populaccedilatildeo heterogecircnea de ceacutelulas que podem ser caracterizadas pelos marcadores
de superfiacutecie de membrana indicando a existecircncia de ceacutelulas em diferentes estaacutegios
de imaturidade na via de diferenciaccedilatildeo celular dificultando a identificaccedilatildeo exata do
fenoacutetipo Na sua capacidade de diferenciaccedilatildeo observa-se osteogecircnese
condrogecircnese adipogecircnese mielogecircnese e neurogecircnese Devido a dificuldades na
obtenccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea como dor morbidade
e obtenccedilatildeo de nuacutemero baixo de ceacutelulas tem sido investigado fontes alternativas de
15
ceacutelulas tronco mesenquimais neste contexto a polpa dental surge como alternativa
viaacutevel que devido a sua interaccedilatildeo inicial com a crista neural possibilitam
caracteriacutesticas diferentes agraves de origem da medula oacutessea e a assemelham na sua
potencialidade agraves ceacutelulas da crista neural Ateacute o presente momento cinco tipos
diferentes de ceacutelulas tronco dentaacuterias foram isoladas e caracterizadas do dente
humano Ceacutelulas tronco da polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados
(SHED) de ceacutelulas do ligamento periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e
progenitoras do foliacuteculo dental (DFPCs) As ceacutelulas tronco derivadas de tecidos
dentaacuterios satildeo isoladas de tecidos especializados e tem potencial de diferenciaccedilatildeo
em ceacutelulas odontogecircnicas e tambeacutem de originar outras linhagens similares poreacutem
com diferente potencialidade que as ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea
(BMMSCs) Os tecidos dentaacuterios satildeo especializados e natildeo tem mecanismo
remodelador como o tecido oacutesseo desta forma as ceacutelulas tronco derivadas de
tecido dental podem ter um potencial de diferenciaccedilatildeo restrito em comparaccedilatildeo com
as da medula oacutessea aleacutem disto constituem o ectomesenquima devido a sua
interaccedilatildeo inicial com a crista neural Desde esta perspectiva as ceacutelulas tronco
derivadas do ectomesenquima podem possuir caracteriacutesticas que os assemelhe com
as ceacutelulas da crista neural
Koussoulakou Margaritis e Koussoulakos (2009) com a finalidade de
proporcionar informaccedilotildees sobre a evoluccedilatildeo morfogecircnese e reparo bioloacutegico dos
dentes realizaram uma revisatildeo da literatura neste trabalho informam que nossos
ancestrais peixes aacutegnatas tinham estruturas dermais semelhantes aos dentes e
que no transcurso de 500000000 de anos natildeo soacute migraram para a boca como
tambeacutem ocorreu que o nuacutemero de dentes por denticcedilatildeo geralmente diminuiu e a
complexidade morfoloacutegica dental aumentou em virtude das necessidades de dieta e
mastigaccedilatildeo que surgem como fatores principais na regulaccedilatildeo da evoluccedilatildeo dental e
dos muacutesculos mastigatoacuterios para permitir o maacuteximo aproveitamento da energia
caloacuterica dos alimentos A diversidade morfoloacutegica dos dentes na sua localizaccedilatildeo na
cavidade oral (incisivos ndash molares) ocorre em consequumlecircncia a interaccedilotildees entre
grupos especiacuteficos de genes homeobox PAX BARX DLX nas ceacutelulas mesenquimais
originadas na crista neural e fatores de crescimento como FGF e BMP no epiteacutelio
oral sendo que as secreccedilotildees epiteliais induzem as expressotildees mesenquimais
iniciando a formaccedilatildeo e desenvolvimento de embriotildees dentaacuterios especiacuteficos para
cada regiatildeo da boca que passam pelos estaacutegios de lacircmina dental botatildeo dental
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
6
2 REVISAtildeO DE LITERATURA
Weiss Stock e Zhao (1998) afirmaram que a denticcedilatildeo dos mamiacuteferos constitui
um sistema de oacutergatildeos segmentado e periodicamente distribuiacutedo em nuacutemero e
localizaccedilotildees diferentes no eixo da mandiacutebula e maxila A autonomia do
desenvolvimento dos germes dentaacuterios mostra que a padronizaccedilatildeo dental baacutesica eacute
determinada nos primeiros periacuteodos da embriogecircnese As naturezas perioacutedicas de
sua localizaccedilatildeo nuacutemero e estrutura morfoloacutegica do dente sugerem o envolvimento
de mecanismos que promovem interaccedilotildees quantitativas de fatores de sinalizaccedilatildeo
difusiacuteveis Assim jaacute foram identificadas moleacuteculas sinalizadoras extracelulares e
suas interaccedilotildees que podem ser responsaacuteveis pela localizaccedilatildeo dos dentes ao longo
da maxila e mandiacutebula bem como para a formaccedilatildeo da regiatildeo dos incisivos Da
mesma forma ondas de expressatildeo de fatores de sinalizaccedilatildeo dentro do embriatildeo
dental sugerem uma interaccedilatildeo dinacircmica entre esses fatores para padronizar a
morfologia coronaacuteria Esses fatores parecem ser similares entre os diferentes tipos
de dentes poreacutem as diferenccedilas das formas coronaacuterias podem ser explicadas
somente em termos de variaccedilotildees nos paracircmetros de interaccedilatildeo entre os mesmos
genes Existem evidencias de que combinaccedilotildees de expressatildeo intracelular de fatores
de transcriccedilatildeo incluindo a famiacutelia de genes homeobox podem estabelecer domiacutenios
dentro da arcada dental nos quais diferentes tipos de dentes podem se desenvolver
Nakashima et al (2002) afirmaram que o fator de crescimento de
diferenciaccedilatildeo celular (Gdf11) eacute um membro da famiacutelia de fatores de crescimento jaacute
conhecidos BMP (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) e TGF-beta (fator transformador
de crescimento-Beta) e eacute expressado no odontoblasto na fase terminal de sua
diferenciaccedilatildeo indicando sua participaccedilatildeo na diferenciaccedilatildeo das ceacutelulas tronco
pulpares em odontoblastos Neste estudo os autores investigaram se a transferecircncia
do gene responsaacutevel pela siacutentese de Gdf11 pode estimular a diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos e a formaccedilatildeo de dentina terciaacuteria de reparo em cultura de ceacutelulas e in
vivo O vetor contendo o gene para Gdf11 foi um plasmiacutedio (para evitar efeitos
colaterais que os vetores virais ocasionam como a resposta imune e outros) e para
resolver a baixa capacidade que os plasmiacutedios tecircm em liberar o gene utilizaram a
eletroporaccedilatildeo (eletroporation) que consiste no uso de pulsos de campos eleacutetricos
que eacute um potente estimulante da transferecircncia de DNA A diferenciaccedilatildeo de
7
odontoblastos formando dentina foi monitorada evidenciando trecircs marcadores
diferentes Proteiacutena de matriz dentinaria1 (Dmp1) sialoproteiacutena dentinaacuteria (DSP) e
Osteocalcina A evidenciaccedilatildeo destes marcadores in vitro sugeriu que o Gdf11 tem
um papel importante na diferenciaccedilatildeo terminal do odontoblasto Apoacutes terem
observado que Gdf11 eacute expresso na fase terminal da diferenciaccedilatildeo do odontoblasto
os autores observaram in vitro que quando micro-esferas embebidas com Gdf11
recombinante humano entraram em contato com mesecircnquima da papila de embriatildeo
dental de camundongo com 175 dias de poacutes-fecundaccedilatildeo as ceacutelulas vizinhas as
micro-esferas expressam RNAm para a siacutentese de sialoproteiacutena dentinaacuteria (DSP)
sugerindo que GDF11 estimula a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco em odontoblastos
A eletroporaccedilatildeo de Gdf11 em polpas amputadas de dentes de catildeo mostrou a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas odontoblasticas e formaccedilatildeo de dentina terciaacuteria de reparo
com aparecircncia oacutessea (osteodentina semelhante ao promovido com BMP2 e 4) um
mecircs apoacutes a cirurgia Com estes resultados os autores sugerem implicaccedilotildees
importantes da terapia gecircnica na odontologia
Nakashima et al (2004) com a finalidade de desenvolver uma terapia gecircnica
capaz de induzir formaccedilatildeo raacutepida e efetiva de dentina reparadora desenvolveram
um sistema de cultura em pellet tridimencional de ceacutelulas pulpares eletrotransferidas
com fator de crescimento estimulante de diferenciaccedilatildeo celular-11 (Gdf11) Os testes
de viabilidade celular apoacutes a eletrotransferecircncia foi maior a 85 10 dias apoacutes a
cultura a quantidade de colaacutegeno tipo I e III foi 3 vezes maior no pellet contendo
Gdf11 As anaacutelises com PCR demonstraram que a expressatildeo de marcadores da
diferenciaccedilatildeo de odontoblastos fosfatase alcalina proteiacutena de matriz dentinaacuteria1
(DMP1) sialofosfoproteiacutena dentinaacuteria (Dspp) enamelisina gene regulador de fosfato
homologo de endoperoxidase foram aumentadas no pellet com eletrotansferecircncia
de Gdf11 14 dias apoacutes Com base nestes resultados in vitro foi realizado um
experimento in vivo transplantando o pellet de ceacutelulas cultivadas transferidas de
Gdf11 sobre polpas amputadas de catildees que resultou no estiacutemulo da formaccedilatildeo de
dentina de reparo com esses resultados os autores concluiacuteram que a terapia gecircnica
tem um potencial de uso na terapecircutica endodocircntica
Sonoyama et al (2006) tiveram como finalidade avaliar o potencial indutor de
dentinogecircnese para isso foram transplantados em tecido subcutacircneo de
camundongos um complexo de hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico revestido com ceacutelulas
tronco da papila apical e 8 semanas apoacutes obtiveram a formaccedilatildeo de uma camada de
8
dentina e cemento com fibras de Sharpey caracterizadas histologicamente na
superfiacutecie do complexo carregador sugerindo que as ceacutelulas tronco da papila apical
humana promoveram a dentinogecircnese e a gecircnese do periodonto de inserccedilatildeo
Utilizando o mesmo protocolo e com a finalidade de preparar ceacutelulas tronco
autoacutelogas para gerar uma funccedilatildeo dental normal em mini-porcos ceacutelulas tronco da
papila apical e do ligamento periodontal foram isoladas e transplantadas em
camundongos obtendo a formaccedilatildeo de dentina e cemento dental equivalente ao que
eacute observado em humanos Para avaliar a possibilidade de gerar uma proacutetese dental
funcional foi extraiacutedo o incisivo de mini-porco e neste alveacuteolo foi implantado uma
raiz artificial de hidroxiapatita e fosfato tricaacutelcico contendo na sua massa interna
(microporos) ceacutelulas tronco autoacutelogas da papila apical e coberto externamente com
um gel contendo ceacutelulas tronco autoacutelogas do ligamento periodontal Trecircs meses
apoacutes observou-se a formaccedilatildeo de periodonto de inserccedilatildeo e sobre o complexo
hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico foi inserida uma coroa preacute fabricada de porcelana
imitando o formato anatocircmico do incisivo do mini-porco e submetido ao processo da
funccedilatildeo dental durante 4 semanas As anaacutelises de tomografia computadorizada e
histoloacutegica comprovaram a regeneraccedilatildeo da raiz e do periodonto de inserccedilatildeo
Ye et al (2006) sabendo que as amelogeninas constituem as principais
proteiacutenas da matriz extracelular da fase de secreccedilatildeo da amelogecircnese
caracterizadas pela sua heterogeneidade durante a formaccedilatildeo dental e que tambeacutem
tem sido observadas em odontoblastos sem a existecircncia dados sobre o padratildeo de
sua expressatildeo no complexo polpa-dentina e nem sobre sua funccedilatildeo na formaccedilatildeo e
reparo do complexo polpa-dentina os autores se propuseram estudar a sua
expressatildeo e funccedilatildeo neste complexo Em embriotildees dentaacuterios de fetos humanos com
aproximadamente 22 semanas utilizando meacutetodos de imuno-histoquiacutemica em cortes
obtidos por criomicrotomia hibridizaccedilatildeo in situ para marcaccedilatildeo do RNA mensageiro
para amelogenina Tambeacutem foi observada a proliferaccedilatildeo ciclo e diferenciaccedilatildeo
celular em cultura de tecidos Os resultados mostraram que as amelogeninas satildeo
expressas tanto na papila dental de embriotildees dentaacuterios antes da fase de secreccedilatildeo
da matriz da amelogecircnese bem como na camada de odontoblastos de polpas
adultas humanas o RNAm para amelogenina foi localizado na matriz dentinaacuteria e
nos ameloblastos secretores Com estes dados os autores concluem que a
transcriccedilatildeo do RNAm para amelogenina e a siacutentese da proteiacutena amelogenina estatildeo
presentes durante o desenvolvimento da matriz da dentina humana entretanto
9
advertem que a funccedilatildeo da amelogenina na formaccedilatildeo da matriz da dentina ainda natildeo
eacute conhecida estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas da polpa dental sugerindo que estas
proteiacutenas possam ser utilizadas na induccedilatildeo de proliferaccedilatildeo do tecido pulpar com o
resultado de formaccedilatildeo da dentina de reparo
Wang et al (2007) afirmaram que o incisivo de camundongo cresce
continuamente atraveacutes de toda sua vida e contem ceacutelulas tronco na sua extremidade
proximal na regiatildeo denominada de alccedila cervical Experimentos com camundongos
mutantes cultura de oacutergatildeos e expressatildeo gecircnica permitiram estudar sinalizadores
moleculares importantes que regulam a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais na
regiatildeo da alccedila cervical e permitiram mostrar que sinalizaccedilotildees do tecido
mesenquimal adjacentes regulam as ceacutelulas tronco epiteliais e formam uma rede
complexa reguladora com sinalizadores epiteliais Assim o FGF3 (fator de
crescimento de fibroblastos) estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais o
BMP4 (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) reprime a expressatildeo do FGF3 ativina inibe o
efeito do BMP4 e a folistatina antagoniza a atividade da ativina as diferenccedilas nos
niacuteveis de ativina e a expressatildeo da folistatina contribuem para a assimetria
caracteriacutestica do incisivo de roedores que eacute coberto por esmalte somente na sua
superfiacutecie vestibular Eacute sugerido neste estudo que variaccedilotildees nas redes moleculares
reguladoras possam explicar as diferenccedilas nas capacidades regenerativas e
assimetrias de desenvolvimento de vaacuterios oacutergatildeos e espeacutecies animais
Huang et al (2008) revisam os dados encontrados na literatura sobre o
isolamento e caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco pulpares e discutem sua contribuiccedilatildeo
na continuidade da maturaccedilatildeo radicular em dentes imaturos endodonticamente
tratados e seu potencial na sua utilizaccedilatildeo para regeneraccedilatildeo do complexo polpa-
dentina e na engenharia bioradicular A papila dental localizada no aacutepice de um
dente permanente humano eacute denominada de papila apical eacute um tecido fracamente
fixado ao aacutepice da raiz em desenvolvimento e pode ser facilmente removido com um
par de pinccedilas Comunicam a existecircncia de dados que demonstram a presenccedila de
ceacutelulas tronco tanto na polpa dental como na papila apical e que ambas tem
algumas caracteriacutesticas diferenciais e que devido a sua localizaccedilatildeo a papila apical
pode se beneficiar de uma circulaccedilatildeo colateral que lhe permite sobreviver durante
processos de necrose pulpar A importacircncia da biologia das ceacutelulas tronco
mesenquimais tem por base duas propriedades a capacidade de renovaccedilatildeo proacutepria
e que as ceacutelulas oriundas de sua divisatildeo mitoacutetica podem permanecer como ceacutelulas
10
fonte ou originar ceacutelulas diferenciadas incluiacutedo osteogecircnicas condrogecircnicas
adipogecircnicas miogecircnicas e neurogecircnicas Informam que as ceacutelulas tronco
mesenquimais foram inicialmente nos anos 1860 identificadas como ceacutelulas
fibroblasto semelhantes uma deacutecada mais tarde foram observadas como unidades
fibroblasticas formadoras de colocircnias com a capacidade de promover diferenciaccedilatildeo
osteogecircnica e mais tarde foi descoberta sua diferenciaccedilatildeo condrogecircnica e
adipogecircnica em resposta a diferentes sinais bioquiacutemicos Entre as ceacutelulas tronco
mesenquimais as mais estudadas satildeo as de origem da medula oacutessea com grande
capacidade de diferenciar vaacuterios tipos celulares poreacutem natildeo existe referencias sobre
sua capacidade de diferenciaccedilatildeo dentinogecircnica O primeiro tipo de ceacutelula tronco
dental humano foi isolado da polpa de terceiros molares extraiacutedos e caracterizados
por comparaccedilatildeo com ceacutelulas mesenquimais da medula oacutessea foram denominadas
de ceacutelulas tronco da polpa dental principalmente por sua capacidade de diferenciar
ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos formando complexos semelhantes ao da polpa-
dentina quando implantadas no tecido subcutacircneo Subsequumlentemente foram
isoladas ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos esfoliados do ligamento periodontal e da
papila apical Nesta revisatildeo os autores encontraram dados que caracterizam a
papila apical contendo uma populaccedilatildeo uacutenica de ceacutelulas tronco poacutes natais que podem
constituir a melhor fonte de ceacutelulas para a regeneraccedilatildeo tecidual e que aleacutem de
diferenciar ceacutelulas dentinogecircnicas entre outras tem o diferencial de ter maior
capacidade neurogecircnica do que as ceacutelulas tronco da medula oacutessea Observem que
na literatura existem dados mostrando que as ceacutelulas tronco da papila dental tem
potencial de dar continuidade a formaccedilatildeo da raiz regeneraccedilatildeo e reparo pulpar
manutenccedilatildeo estrutural e funcional nos reimplantes e transplantes eficaacutecia na
engenharia tecidual para regenerar e reparar o complexo polpa-dentina e
regeneraccedilatildeo do periodonto de inserccedilatildeo em implantes de raiacutezes artificiais salientam
que estes dados caracterizam a papila dental como uma fonte de alta qualidade para
a regeneraccedilatildeo pulpar quando comparados com as ceacutelulas tronco da polpa dental e
da polpa de dentes deciacuteduos (fonte de odontoblastos secundaacuterios) porque satildeo fonte
em atividade para a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos primaacuterios Os autores concluem
salientando que o uso destas ceacutelulas junto com um sistema de matriz que aperfeiccediloe
sua proliferaccedilatildeo e diferenciaccedilatildeo poderaacute um dia ser utilizado para ser inserido dentro
de canais de dentes imaturos e permitir a regeneraccedilatildeo da polpa e dentina
Salientem que o entendimento da biologia das ceacutelulas tronco dentais e os princiacutepios
11
de engenharia tecidual e regeneraccedilatildeo proporcionam uma base soacutelida sobre a qual
os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser formulados como por exemplo no
tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica Embora sejam
necessaacuterias muitas pesquisas para conhecer o papel das ceacutelulas tronco da papila
apical na continuidade da formaccedilatildeo da raiz apoacutes endodontia as observaccedilotildees
cliacutenicas do alto potencial reparador em dentes imaturos favorecem a possibilidade
do seu uso nos processos de regeneraccedilatildeo
Prescott et al (2008) tiveram como objetivo estudar a terapia endodocircntica
regenerativa de perfuraccedilotildees de canal radicular para isso foi estudado a organizaccedilatildeo
e diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco pulpares obtidos de terceiros molares inclusos
humanos em um modelo de simulaccedilatildeo de perfuraccedilatildeo de furca Como fator de
crescimento foi usado Proteiacutena de matriz dentinaacuteria 1 e como carregador uma rede
de colaacutegeno Discos de dentina com 2mm de espessura contendo o assoalho da
cacircmara pulpar de terceiros molares inclusos foram preparados e neles realizados
perfuraccedilotildees de assoalho com 1mm de diacircmetro estes foram divididos em 5 grupos
(4 por grupo) As ceacutelulas tronco foram cultivadas e misturadas com colaacutegeno obtido
da matriz de osso e transplantados nos discos de dentina dos grupos
experimentais para posterior implantaccedilatildeo no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos imunodeficientes No grupo 1 as perfuraccedilotildees foram preenchidas
somente com MTA no grupo 2 com matriz de colaacutegeno misturada com ceracircmica no
grupo 3 matriz de colaacutegeno impregnada com proteiacutena de matriz dentinaacuteria no grupo
4 com colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental e proteiacutena de matriz
dentinaacuteria e no grupo 5 colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental
Seis semanas apoacutes o implante os camundongos foram sacrificados e os implantes
fixados desmineralizados e incluiacutedos em parafina para exame histoloacutegico Somente
no grupo 4 que continha os 3 componentes baacutesicos para a terapia regenerativa
ceacutelulas tronco matriz carregadora e fator de crescimento ocorreu sinais de
regeneraccedilatildeo mostrando degradaccedilatildeo da matriz de colaacutegeno carregadora presenccedila
de ceacutelulas tipo fibroblastos ceacutelulas endoteliais rodeadas de nova matriz vasos
sanguumliacuteneos e matriz de colaacutegeno que foram visualizados dentro da local da
perfuraccedilatildeo As regiotildees externas a perfuraccedilatildeo mostraram proliferaccedilatildeo celular
indicando a progressatildeo da regeneraccedilatildeo tecidual Concluem que existe
potencialidade de regeneraccedilatildeo tecidual com formaccedilatildeo de tecido mineralizado no
local da perfuraccedilatildeo e sugerem a continuidade de estudos nesta linha
12
Sonoyama et al (2008) relatam que ceacutelulas tronco isoladas da papila apical
(SCAP) de terceiros molares humanos impactados com raiz imatura ceacutelulas tronco
da polpa dental (DPSC) obtidos de doadores voluntaacuterios com idade entre 18 e 20
anos e ceacutelulas tronco de medula oacutessea obtidas de pacientes doadores com idade de
20 anos submetidos a cirurgia ortopeacutedica foram cultivadas e subcultivadas a 13 ateacute
atingir 85 de confluecircncia Neste material foi estudado o estiacutemulo para a
diferenciaccedilatildeo celular adicionando aos meios de cultura indutores de Osteogecircnese
Dentinogecircnese Adipogecircnese e Neurogecircnese Os resultados mostraram que a papila
apical tem caracteriacutesticas macroscoacutepicas peculiares como o brilho superficial e que eacute
facilmente destacada da polpa dental no limite entre estas duas regiotildees a
microscopia mostrou a existecircncia de uma zona rica em ceacutelulas e que a papila apical
tem menos componentes vasculares e celulares do que a polpa A potencialidade de
diferenciar ceacutelulas para formar tecido oacutesseo ou dentinaacuterio mensurado pela
acumulaccedilatildeo de caacutelcio nos meios de cultura foi semelhante entre as ceacutelulas tronco
da papila apical polpa dental e medula oacutessea poreacutem a potencialidade de
adipogecircnese foi maior nas culturas de ceacutelulas tronco da medula oacutessea A anaacutelise de
expressatildeo gecircnica (imunofenotipo) mostrou que as ceacutelulas tronco da papila apical e
da polpa dental tem expressotildees similares para genes osteogecircnicos e
dentinogecircnicos e para fatores de crescimento Poreacutem nas culturas de ceacutelulas tronco
da papila apical foi tambeacutem observado marcaccedilatildeo para neurogecircnese Algumas
amostras das raiacutezes dos dentes extraiacutedos contendo polpa e papila apical foram
cultivados e marcados com BrdU durante 35 e 18 horas processados para incluir
em parafina com a finalidade de analisar imunohistiquimicamente a proliferaccedilatildeo
celular in situ usando anticorpos antiBrdU e foi observado que as ceacutelulas da papila
apical tem entre 2 a 3 vezes mais marcas positivas que as ceacutelulas da polpa dental
nos periacuteodos de 35 e 18 horas sugerindo que as ceacutelulas da papila apical uma vez
em contato com o meio de cultura iniciam seu ciclo de crescimento mais raacutepido do
que as ceacutelulas da polpa dental Com estes resultados concluem que as ceacutelulas
tronco da papila apical expressam vaacuterios marcadores semelhantes as das ceacutelulas
da medula oacutessea e que satildeo capazes de originar ceacutelulas tipo odontoblastos e
produzir dentina caracterizando-os como ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios
para a formaccedilatildeo de dentina radicular e sugerem a realizaccedilatildeo de mais pesquisas
para obtenccedilatildeo de dados sobre as inter-relaccedilotildees celulares entre si com as ceacutelulas da
13
zona de condensaccedilatildeo celular e da polpa dental verificando seus potenciais de
diferenciar odontoblastos
Catoacuten e Tucker (2009) concentraram sua revisatildeo na denticcedilatildeo do
camundongo por terem observado que uma grande quantidade de informaccedilotildees
relacionada com a biologia molecular do desenvolvimento do dente foi obtida em
investigaccedilotildees utilizando modelo animal de camundongo Salientam que este modelo
eacute excelente para estudos sobre o desenvolvimento (odontogenese) nos controles da
morfologia dental e dos mecanismos de sinalizaccedilatildeo na interaccedilatildeo epiteacutelio-
mesenquimal que levam a formaccedilatildeo de um molar ou de um incisivo particularmente
o incisivo do camundongo que por ser de crescimento contiacutenuo proporciona
possibilidades de estudo no campo das ceacutelulas tronco nichos celulares de ceacutelulas
tronco e engenharia tecidual assim foi descoberto que o fator de transcriccedilatildeo
folistatina induzido pela ativina do foliacuteculo dental eacute expressado fundamentalmente
na regiatildeo da alccedila cervical lingual e que por sua vez inibe a expressatildeo de ativina na
papila dental a ausecircncia de ativina nesta aacuterea permite a inibiccedilatildeo do FGF (fator de
crescimento de fibroblastos) pelo BMP4 (proteiacutena morfogenecirctica oacutessea) que dispara
uma reaccedilatildeo inibitoacuteria de vaacuterias moleacuteculas em cascata na papila dental que culminam
com a inibiccedilatildeo da diferenciaccedilatildeo do ameloblasto na alccedila cervical lingual entretanto
observam que faltam dados num grande nuacutemero de pesquisas recentes que
permitam um melhor domiacutenio dos conhecimentos sobre o desenvolvimento dental
Drsquoaquino et al (2009) conhecendo a situaccedilatildeo cliacutenica e que a extraccedilatildeo de
terceiros molares impactados frequentemente provoca defeitos na cortical do osso
alveolar com perda media de 7mm na sua altura colocando em risco o segundo
molar ou a sua perda em media cinco anos apoacutes e natildeo ocorrendo reparo
espontacircneo nem com o uso das teacutecnicas normais estudaram o potencial reparador
destes defeitos oacutesseos utilizando transplante autoacutelogo de ceacutelulas tronco pulpares
humanas Para tanto identificaram pacientes com risco de perda oacutessea poacutes-
extraccedilatildeo de terceiros molares inferiores impactados apresentando situaccedilotildees
semelhantes bilateralmente para utilizar um lado como teste e o outro como controle
Antes de realizar as extraccedilotildees dos dentes impactados obtiveram ceacutelulas tronco
pulpares por isolamento em cultura celular de polpas dos seus terceiros molares
superiores apoacutes extraccedilatildeo dos terceiros molares impactados a loja oacutessea junto agrave
raiz distal do segundo molar foi curetada e irrigada com salina para remover todos
os restos necroacuteticos a seguir as ceacutelulas tronco obtidas foram cuidadosamente
14
colocadas com ajuda de uma seringa dentro de uma esponja de colaacutegeno e
implantado dentro da loja ciruacutergica no alveacuteolo experimental e somente a esponja no
alveacuteolo controle e as bordas da gengiva suturadas para isolamento da ferida oacutessea
Sete dias apoacutes extraccedilatildeo as radiografias natildeo evidenciaram diferenccedilas entre os
grupos e 3 meses apoacutes as radiografias dos alveacuteolos experimentais mostraram
regeneraccedilatildeo completa com a altura de suas corticais oacutesseas maiores que os dos
alveacuteolos controle neste periacuteodo (3 meses) as colheitas de osso com cirurgia mini-
invasiva processadas para observaccedilatildeo microscoacutepica mostraram uma estruturaccedilatildeo
no osso dos alveacuteolos experimentais lamelar com sistemas de Havers bem
organizado e vascularizada enquanto que as amostra controle exibiram osso
imaturo fibroso incluiacuteda entre lamelas novas sistemas de Havers incompletos com
canais centrais muito largos e evidencias de reabsorccedilatildeo Em todos os casos a
esponja de colaacutegeno foi totalmente reabsorvida Os autores concluiacuteram que as
ceacutelulas tronco pulpares podem ser utilizadas para reparo de defeitos oacutesseos com
impossibilidade de reparo espontacircneo que a esponja de colaacutegeno reabsorviacutevel
contendo ceacutelulas tronco eacute um complexo eficiente e que as esponjas de colaacutegeno
podem ser consideradas um suporte oacutetimo para as ceacutelulas tronco na obtenccedilatildeo de
uma regeneraccedilatildeo guiada
Com a finalidade de discutir o isolamento e a caracterizaccedilatildeo das propriedades
de diferentes populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais de tecidos dentaacuterios em
comparaccedilatildeo com as de outras ceacutelulas tronco mesenquimais como as da medula
oacutessea HUANG GRONTHOS e SHI (2009) realizaram uma revisatildeo da literatura Na
caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea indicam que
estas formam colocircnias fibroblaacutesticas com a capacidade de diferenciar ceacutelulas
osteogecircnicas formam colocircnias de outras ceacutelulas tronco clonogecircnicas como as
ceacutelulas hematopoieacuteticas tecircm capacidade de auto-renovaccedilatildeo e estatildeo limitadas no
seu potencial de crescimento de 30 a 50 duplicaccedilotildees populacionais eacute uma
populaccedilatildeo heterogecircnea de ceacutelulas que podem ser caracterizadas pelos marcadores
de superfiacutecie de membrana indicando a existecircncia de ceacutelulas em diferentes estaacutegios
de imaturidade na via de diferenciaccedilatildeo celular dificultando a identificaccedilatildeo exata do
fenoacutetipo Na sua capacidade de diferenciaccedilatildeo observa-se osteogecircnese
condrogecircnese adipogecircnese mielogecircnese e neurogecircnese Devido a dificuldades na
obtenccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea como dor morbidade
e obtenccedilatildeo de nuacutemero baixo de ceacutelulas tem sido investigado fontes alternativas de
15
ceacutelulas tronco mesenquimais neste contexto a polpa dental surge como alternativa
viaacutevel que devido a sua interaccedilatildeo inicial com a crista neural possibilitam
caracteriacutesticas diferentes agraves de origem da medula oacutessea e a assemelham na sua
potencialidade agraves ceacutelulas da crista neural Ateacute o presente momento cinco tipos
diferentes de ceacutelulas tronco dentaacuterias foram isoladas e caracterizadas do dente
humano Ceacutelulas tronco da polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados
(SHED) de ceacutelulas do ligamento periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e
progenitoras do foliacuteculo dental (DFPCs) As ceacutelulas tronco derivadas de tecidos
dentaacuterios satildeo isoladas de tecidos especializados e tem potencial de diferenciaccedilatildeo
em ceacutelulas odontogecircnicas e tambeacutem de originar outras linhagens similares poreacutem
com diferente potencialidade que as ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea
(BMMSCs) Os tecidos dentaacuterios satildeo especializados e natildeo tem mecanismo
remodelador como o tecido oacutesseo desta forma as ceacutelulas tronco derivadas de
tecido dental podem ter um potencial de diferenciaccedilatildeo restrito em comparaccedilatildeo com
as da medula oacutessea aleacutem disto constituem o ectomesenquima devido a sua
interaccedilatildeo inicial com a crista neural Desde esta perspectiva as ceacutelulas tronco
derivadas do ectomesenquima podem possuir caracteriacutesticas que os assemelhe com
as ceacutelulas da crista neural
Koussoulakou Margaritis e Koussoulakos (2009) com a finalidade de
proporcionar informaccedilotildees sobre a evoluccedilatildeo morfogecircnese e reparo bioloacutegico dos
dentes realizaram uma revisatildeo da literatura neste trabalho informam que nossos
ancestrais peixes aacutegnatas tinham estruturas dermais semelhantes aos dentes e
que no transcurso de 500000000 de anos natildeo soacute migraram para a boca como
tambeacutem ocorreu que o nuacutemero de dentes por denticcedilatildeo geralmente diminuiu e a
complexidade morfoloacutegica dental aumentou em virtude das necessidades de dieta e
mastigaccedilatildeo que surgem como fatores principais na regulaccedilatildeo da evoluccedilatildeo dental e
dos muacutesculos mastigatoacuterios para permitir o maacuteximo aproveitamento da energia
caloacuterica dos alimentos A diversidade morfoloacutegica dos dentes na sua localizaccedilatildeo na
cavidade oral (incisivos ndash molares) ocorre em consequumlecircncia a interaccedilotildees entre
grupos especiacuteficos de genes homeobox PAX BARX DLX nas ceacutelulas mesenquimais
originadas na crista neural e fatores de crescimento como FGF e BMP no epiteacutelio
oral sendo que as secreccedilotildees epiteliais induzem as expressotildees mesenquimais
iniciando a formaccedilatildeo e desenvolvimento de embriotildees dentaacuterios especiacuteficos para
cada regiatildeo da boca que passam pelos estaacutegios de lacircmina dental botatildeo dental
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
7
odontoblastos formando dentina foi monitorada evidenciando trecircs marcadores
diferentes Proteiacutena de matriz dentinaria1 (Dmp1) sialoproteiacutena dentinaacuteria (DSP) e
Osteocalcina A evidenciaccedilatildeo destes marcadores in vitro sugeriu que o Gdf11 tem
um papel importante na diferenciaccedilatildeo terminal do odontoblasto Apoacutes terem
observado que Gdf11 eacute expresso na fase terminal da diferenciaccedilatildeo do odontoblasto
os autores observaram in vitro que quando micro-esferas embebidas com Gdf11
recombinante humano entraram em contato com mesecircnquima da papila de embriatildeo
dental de camundongo com 175 dias de poacutes-fecundaccedilatildeo as ceacutelulas vizinhas as
micro-esferas expressam RNAm para a siacutentese de sialoproteiacutena dentinaacuteria (DSP)
sugerindo que GDF11 estimula a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco em odontoblastos
A eletroporaccedilatildeo de Gdf11 em polpas amputadas de dentes de catildeo mostrou a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas odontoblasticas e formaccedilatildeo de dentina terciaacuteria de reparo
com aparecircncia oacutessea (osteodentina semelhante ao promovido com BMP2 e 4) um
mecircs apoacutes a cirurgia Com estes resultados os autores sugerem implicaccedilotildees
importantes da terapia gecircnica na odontologia
Nakashima et al (2004) com a finalidade de desenvolver uma terapia gecircnica
capaz de induzir formaccedilatildeo raacutepida e efetiva de dentina reparadora desenvolveram
um sistema de cultura em pellet tridimencional de ceacutelulas pulpares eletrotransferidas
com fator de crescimento estimulante de diferenciaccedilatildeo celular-11 (Gdf11) Os testes
de viabilidade celular apoacutes a eletrotransferecircncia foi maior a 85 10 dias apoacutes a
cultura a quantidade de colaacutegeno tipo I e III foi 3 vezes maior no pellet contendo
Gdf11 As anaacutelises com PCR demonstraram que a expressatildeo de marcadores da
diferenciaccedilatildeo de odontoblastos fosfatase alcalina proteiacutena de matriz dentinaacuteria1
(DMP1) sialofosfoproteiacutena dentinaacuteria (Dspp) enamelisina gene regulador de fosfato
homologo de endoperoxidase foram aumentadas no pellet com eletrotansferecircncia
de Gdf11 14 dias apoacutes Com base nestes resultados in vitro foi realizado um
experimento in vivo transplantando o pellet de ceacutelulas cultivadas transferidas de
Gdf11 sobre polpas amputadas de catildees que resultou no estiacutemulo da formaccedilatildeo de
dentina de reparo com esses resultados os autores concluiacuteram que a terapia gecircnica
tem um potencial de uso na terapecircutica endodocircntica
Sonoyama et al (2006) tiveram como finalidade avaliar o potencial indutor de
dentinogecircnese para isso foram transplantados em tecido subcutacircneo de
camundongos um complexo de hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico revestido com ceacutelulas
tronco da papila apical e 8 semanas apoacutes obtiveram a formaccedilatildeo de uma camada de
8
dentina e cemento com fibras de Sharpey caracterizadas histologicamente na
superfiacutecie do complexo carregador sugerindo que as ceacutelulas tronco da papila apical
humana promoveram a dentinogecircnese e a gecircnese do periodonto de inserccedilatildeo
Utilizando o mesmo protocolo e com a finalidade de preparar ceacutelulas tronco
autoacutelogas para gerar uma funccedilatildeo dental normal em mini-porcos ceacutelulas tronco da
papila apical e do ligamento periodontal foram isoladas e transplantadas em
camundongos obtendo a formaccedilatildeo de dentina e cemento dental equivalente ao que
eacute observado em humanos Para avaliar a possibilidade de gerar uma proacutetese dental
funcional foi extraiacutedo o incisivo de mini-porco e neste alveacuteolo foi implantado uma
raiz artificial de hidroxiapatita e fosfato tricaacutelcico contendo na sua massa interna
(microporos) ceacutelulas tronco autoacutelogas da papila apical e coberto externamente com
um gel contendo ceacutelulas tronco autoacutelogas do ligamento periodontal Trecircs meses
apoacutes observou-se a formaccedilatildeo de periodonto de inserccedilatildeo e sobre o complexo
hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico foi inserida uma coroa preacute fabricada de porcelana
imitando o formato anatocircmico do incisivo do mini-porco e submetido ao processo da
funccedilatildeo dental durante 4 semanas As anaacutelises de tomografia computadorizada e
histoloacutegica comprovaram a regeneraccedilatildeo da raiz e do periodonto de inserccedilatildeo
Ye et al (2006) sabendo que as amelogeninas constituem as principais
proteiacutenas da matriz extracelular da fase de secreccedilatildeo da amelogecircnese
caracterizadas pela sua heterogeneidade durante a formaccedilatildeo dental e que tambeacutem
tem sido observadas em odontoblastos sem a existecircncia dados sobre o padratildeo de
sua expressatildeo no complexo polpa-dentina e nem sobre sua funccedilatildeo na formaccedilatildeo e
reparo do complexo polpa-dentina os autores se propuseram estudar a sua
expressatildeo e funccedilatildeo neste complexo Em embriotildees dentaacuterios de fetos humanos com
aproximadamente 22 semanas utilizando meacutetodos de imuno-histoquiacutemica em cortes
obtidos por criomicrotomia hibridizaccedilatildeo in situ para marcaccedilatildeo do RNA mensageiro
para amelogenina Tambeacutem foi observada a proliferaccedilatildeo ciclo e diferenciaccedilatildeo
celular em cultura de tecidos Os resultados mostraram que as amelogeninas satildeo
expressas tanto na papila dental de embriotildees dentaacuterios antes da fase de secreccedilatildeo
da matriz da amelogecircnese bem como na camada de odontoblastos de polpas
adultas humanas o RNAm para amelogenina foi localizado na matriz dentinaacuteria e
nos ameloblastos secretores Com estes dados os autores concluem que a
transcriccedilatildeo do RNAm para amelogenina e a siacutentese da proteiacutena amelogenina estatildeo
presentes durante o desenvolvimento da matriz da dentina humana entretanto
9
advertem que a funccedilatildeo da amelogenina na formaccedilatildeo da matriz da dentina ainda natildeo
eacute conhecida estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas da polpa dental sugerindo que estas
proteiacutenas possam ser utilizadas na induccedilatildeo de proliferaccedilatildeo do tecido pulpar com o
resultado de formaccedilatildeo da dentina de reparo
Wang et al (2007) afirmaram que o incisivo de camundongo cresce
continuamente atraveacutes de toda sua vida e contem ceacutelulas tronco na sua extremidade
proximal na regiatildeo denominada de alccedila cervical Experimentos com camundongos
mutantes cultura de oacutergatildeos e expressatildeo gecircnica permitiram estudar sinalizadores
moleculares importantes que regulam a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais na
regiatildeo da alccedila cervical e permitiram mostrar que sinalizaccedilotildees do tecido
mesenquimal adjacentes regulam as ceacutelulas tronco epiteliais e formam uma rede
complexa reguladora com sinalizadores epiteliais Assim o FGF3 (fator de
crescimento de fibroblastos) estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais o
BMP4 (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) reprime a expressatildeo do FGF3 ativina inibe o
efeito do BMP4 e a folistatina antagoniza a atividade da ativina as diferenccedilas nos
niacuteveis de ativina e a expressatildeo da folistatina contribuem para a assimetria
caracteriacutestica do incisivo de roedores que eacute coberto por esmalte somente na sua
superfiacutecie vestibular Eacute sugerido neste estudo que variaccedilotildees nas redes moleculares
reguladoras possam explicar as diferenccedilas nas capacidades regenerativas e
assimetrias de desenvolvimento de vaacuterios oacutergatildeos e espeacutecies animais
Huang et al (2008) revisam os dados encontrados na literatura sobre o
isolamento e caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco pulpares e discutem sua contribuiccedilatildeo
na continuidade da maturaccedilatildeo radicular em dentes imaturos endodonticamente
tratados e seu potencial na sua utilizaccedilatildeo para regeneraccedilatildeo do complexo polpa-
dentina e na engenharia bioradicular A papila dental localizada no aacutepice de um
dente permanente humano eacute denominada de papila apical eacute um tecido fracamente
fixado ao aacutepice da raiz em desenvolvimento e pode ser facilmente removido com um
par de pinccedilas Comunicam a existecircncia de dados que demonstram a presenccedila de
ceacutelulas tronco tanto na polpa dental como na papila apical e que ambas tem
algumas caracteriacutesticas diferenciais e que devido a sua localizaccedilatildeo a papila apical
pode se beneficiar de uma circulaccedilatildeo colateral que lhe permite sobreviver durante
processos de necrose pulpar A importacircncia da biologia das ceacutelulas tronco
mesenquimais tem por base duas propriedades a capacidade de renovaccedilatildeo proacutepria
e que as ceacutelulas oriundas de sua divisatildeo mitoacutetica podem permanecer como ceacutelulas
10
fonte ou originar ceacutelulas diferenciadas incluiacutedo osteogecircnicas condrogecircnicas
adipogecircnicas miogecircnicas e neurogecircnicas Informam que as ceacutelulas tronco
mesenquimais foram inicialmente nos anos 1860 identificadas como ceacutelulas
fibroblasto semelhantes uma deacutecada mais tarde foram observadas como unidades
fibroblasticas formadoras de colocircnias com a capacidade de promover diferenciaccedilatildeo
osteogecircnica e mais tarde foi descoberta sua diferenciaccedilatildeo condrogecircnica e
adipogecircnica em resposta a diferentes sinais bioquiacutemicos Entre as ceacutelulas tronco
mesenquimais as mais estudadas satildeo as de origem da medula oacutessea com grande
capacidade de diferenciar vaacuterios tipos celulares poreacutem natildeo existe referencias sobre
sua capacidade de diferenciaccedilatildeo dentinogecircnica O primeiro tipo de ceacutelula tronco
dental humano foi isolado da polpa de terceiros molares extraiacutedos e caracterizados
por comparaccedilatildeo com ceacutelulas mesenquimais da medula oacutessea foram denominadas
de ceacutelulas tronco da polpa dental principalmente por sua capacidade de diferenciar
ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos formando complexos semelhantes ao da polpa-
dentina quando implantadas no tecido subcutacircneo Subsequumlentemente foram
isoladas ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos esfoliados do ligamento periodontal e da
papila apical Nesta revisatildeo os autores encontraram dados que caracterizam a
papila apical contendo uma populaccedilatildeo uacutenica de ceacutelulas tronco poacutes natais que podem
constituir a melhor fonte de ceacutelulas para a regeneraccedilatildeo tecidual e que aleacutem de
diferenciar ceacutelulas dentinogecircnicas entre outras tem o diferencial de ter maior
capacidade neurogecircnica do que as ceacutelulas tronco da medula oacutessea Observem que
na literatura existem dados mostrando que as ceacutelulas tronco da papila dental tem
potencial de dar continuidade a formaccedilatildeo da raiz regeneraccedilatildeo e reparo pulpar
manutenccedilatildeo estrutural e funcional nos reimplantes e transplantes eficaacutecia na
engenharia tecidual para regenerar e reparar o complexo polpa-dentina e
regeneraccedilatildeo do periodonto de inserccedilatildeo em implantes de raiacutezes artificiais salientam
que estes dados caracterizam a papila dental como uma fonte de alta qualidade para
a regeneraccedilatildeo pulpar quando comparados com as ceacutelulas tronco da polpa dental e
da polpa de dentes deciacuteduos (fonte de odontoblastos secundaacuterios) porque satildeo fonte
em atividade para a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos primaacuterios Os autores concluem
salientando que o uso destas ceacutelulas junto com um sistema de matriz que aperfeiccediloe
sua proliferaccedilatildeo e diferenciaccedilatildeo poderaacute um dia ser utilizado para ser inserido dentro
de canais de dentes imaturos e permitir a regeneraccedilatildeo da polpa e dentina
Salientem que o entendimento da biologia das ceacutelulas tronco dentais e os princiacutepios
11
de engenharia tecidual e regeneraccedilatildeo proporcionam uma base soacutelida sobre a qual
os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser formulados como por exemplo no
tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica Embora sejam
necessaacuterias muitas pesquisas para conhecer o papel das ceacutelulas tronco da papila
apical na continuidade da formaccedilatildeo da raiz apoacutes endodontia as observaccedilotildees
cliacutenicas do alto potencial reparador em dentes imaturos favorecem a possibilidade
do seu uso nos processos de regeneraccedilatildeo
Prescott et al (2008) tiveram como objetivo estudar a terapia endodocircntica
regenerativa de perfuraccedilotildees de canal radicular para isso foi estudado a organizaccedilatildeo
e diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco pulpares obtidos de terceiros molares inclusos
humanos em um modelo de simulaccedilatildeo de perfuraccedilatildeo de furca Como fator de
crescimento foi usado Proteiacutena de matriz dentinaacuteria 1 e como carregador uma rede
de colaacutegeno Discos de dentina com 2mm de espessura contendo o assoalho da
cacircmara pulpar de terceiros molares inclusos foram preparados e neles realizados
perfuraccedilotildees de assoalho com 1mm de diacircmetro estes foram divididos em 5 grupos
(4 por grupo) As ceacutelulas tronco foram cultivadas e misturadas com colaacutegeno obtido
da matriz de osso e transplantados nos discos de dentina dos grupos
experimentais para posterior implantaccedilatildeo no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos imunodeficientes No grupo 1 as perfuraccedilotildees foram preenchidas
somente com MTA no grupo 2 com matriz de colaacutegeno misturada com ceracircmica no
grupo 3 matriz de colaacutegeno impregnada com proteiacutena de matriz dentinaacuteria no grupo
4 com colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental e proteiacutena de matriz
dentinaacuteria e no grupo 5 colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental
Seis semanas apoacutes o implante os camundongos foram sacrificados e os implantes
fixados desmineralizados e incluiacutedos em parafina para exame histoloacutegico Somente
no grupo 4 que continha os 3 componentes baacutesicos para a terapia regenerativa
ceacutelulas tronco matriz carregadora e fator de crescimento ocorreu sinais de
regeneraccedilatildeo mostrando degradaccedilatildeo da matriz de colaacutegeno carregadora presenccedila
de ceacutelulas tipo fibroblastos ceacutelulas endoteliais rodeadas de nova matriz vasos
sanguumliacuteneos e matriz de colaacutegeno que foram visualizados dentro da local da
perfuraccedilatildeo As regiotildees externas a perfuraccedilatildeo mostraram proliferaccedilatildeo celular
indicando a progressatildeo da regeneraccedilatildeo tecidual Concluem que existe
potencialidade de regeneraccedilatildeo tecidual com formaccedilatildeo de tecido mineralizado no
local da perfuraccedilatildeo e sugerem a continuidade de estudos nesta linha
12
Sonoyama et al (2008) relatam que ceacutelulas tronco isoladas da papila apical
(SCAP) de terceiros molares humanos impactados com raiz imatura ceacutelulas tronco
da polpa dental (DPSC) obtidos de doadores voluntaacuterios com idade entre 18 e 20
anos e ceacutelulas tronco de medula oacutessea obtidas de pacientes doadores com idade de
20 anos submetidos a cirurgia ortopeacutedica foram cultivadas e subcultivadas a 13 ateacute
atingir 85 de confluecircncia Neste material foi estudado o estiacutemulo para a
diferenciaccedilatildeo celular adicionando aos meios de cultura indutores de Osteogecircnese
Dentinogecircnese Adipogecircnese e Neurogecircnese Os resultados mostraram que a papila
apical tem caracteriacutesticas macroscoacutepicas peculiares como o brilho superficial e que eacute
facilmente destacada da polpa dental no limite entre estas duas regiotildees a
microscopia mostrou a existecircncia de uma zona rica em ceacutelulas e que a papila apical
tem menos componentes vasculares e celulares do que a polpa A potencialidade de
diferenciar ceacutelulas para formar tecido oacutesseo ou dentinaacuterio mensurado pela
acumulaccedilatildeo de caacutelcio nos meios de cultura foi semelhante entre as ceacutelulas tronco
da papila apical polpa dental e medula oacutessea poreacutem a potencialidade de
adipogecircnese foi maior nas culturas de ceacutelulas tronco da medula oacutessea A anaacutelise de
expressatildeo gecircnica (imunofenotipo) mostrou que as ceacutelulas tronco da papila apical e
da polpa dental tem expressotildees similares para genes osteogecircnicos e
dentinogecircnicos e para fatores de crescimento Poreacutem nas culturas de ceacutelulas tronco
da papila apical foi tambeacutem observado marcaccedilatildeo para neurogecircnese Algumas
amostras das raiacutezes dos dentes extraiacutedos contendo polpa e papila apical foram
cultivados e marcados com BrdU durante 35 e 18 horas processados para incluir
em parafina com a finalidade de analisar imunohistiquimicamente a proliferaccedilatildeo
celular in situ usando anticorpos antiBrdU e foi observado que as ceacutelulas da papila
apical tem entre 2 a 3 vezes mais marcas positivas que as ceacutelulas da polpa dental
nos periacuteodos de 35 e 18 horas sugerindo que as ceacutelulas da papila apical uma vez
em contato com o meio de cultura iniciam seu ciclo de crescimento mais raacutepido do
que as ceacutelulas da polpa dental Com estes resultados concluem que as ceacutelulas
tronco da papila apical expressam vaacuterios marcadores semelhantes as das ceacutelulas
da medula oacutessea e que satildeo capazes de originar ceacutelulas tipo odontoblastos e
produzir dentina caracterizando-os como ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios
para a formaccedilatildeo de dentina radicular e sugerem a realizaccedilatildeo de mais pesquisas
para obtenccedilatildeo de dados sobre as inter-relaccedilotildees celulares entre si com as ceacutelulas da
13
zona de condensaccedilatildeo celular e da polpa dental verificando seus potenciais de
diferenciar odontoblastos
Catoacuten e Tucker (2009) concentraram sua revisatildeo na denticcedilatildeo do
camundongo por terem observado que uma grande quantidade de informaccedilotildees
relacionada com a biologia molecular do desenvolvimento do dente foi obtida em
investigaccedilotildees utilizando modelo animal de camundongo Salientam que este modelo
eacute excelente para estudos sobre o desenvolvimento (odontogenese) nos controles da
morfologia dental e dos mecanismos de sinalizaccedilatildeo na interaccedilatildeo epiteacutelio-
mesenquimal que levam a formaccedilatildeo de um molar ou de um incisivo particularmente
o incisivo do camundongo que por ser de crescimento contiacutenuo proporciona
possibilidades de estudo no campo das ceacutelulas tronco nichos celulares de ceacutelulas
tronco e engenharia tecidual assim foi descoberto que o fator de transcriccedilatildeo
folistatina induzido pela ativina do foliacuteculo dental eacute expressado fundamentalmente
na regiatildeo da alccedila cervical lingual e que por sua vez inibe a expressatildeo de ativina na
papila dental a ausecircncia de ativina nesta aacuterea permite a inibiccedilatildeo do FGF (fator de
crescimento de fibroblastos) pelo BMP4 (proteiacutena morfogenecirctica oacutessea) que dispara
uma reaccedilatildeo inibitoacuteria de vaacuterias moleacuteculas em cascata na papila dental que culminam
com a inibiccedilatildeo da diferenciaccedilatildeo do ameloblasto na alccedila cervical lingual entretanto
observam que faltam dados num grande nuacutemero de pesquisas recentes que
permitam um melhor domiacutenio dos conhecimentos sobre o desenvolvimento dental
Drsquoaquino et al (2009) conhecendo a situaccedilatildeo cliacutenica e que a extraccedilatildeo de
terceiros molares impactados frequentemente provoca defeitos na cortical do osso
alveolar com perda media de 7mm na sua altura colocando em risco o segundo
molar ou a sua perda em media cinco anos apoacutes e natildeo ocorrendo reparo
espontacircneo nem com o uso das teacutecnicas normais estudaram o potencial reparador
destes defeitos oacutesseos utilizando transplante autoacutelogo de ceacutelulas tronco pulpares
humanas Para tanto identificaram pacientes com risco de perda oacutessea poacutes-
extraccedilatildeo de terceiros molares inferiores impactados apresentando situaccedilotildees
semelhantes bilateralmente para utilizar um lado como teste e o outro como controle
Antes de realizar as extraccedilotildees dos dentes impactados obtiveram ceacutelulas tronco
pulpares por isolamento em cultura celular de polpas dos seus terceiros molares
superiores apoacutes extraccedilatildeo dos terceiros molares impactados a loja oacutessea junto agrave
raiz distal do segundo molar foi curetada e irrigada com salina para remover todos
os restos necroacuteticos a seguir as ceacutelulas tronco obtidas foram cuidadosamente
14
colocadas com ajuda de uma seringa dentro de uma esponja de colaacutegeno e
implantado dentro da loja ciruacutergica no alveacuteolo experimental e somente a esponja no
alveacuteolo controle e as bordas da gengiva suturadas para isolamento da ferida oacutessea
Sete dias apoacutes extraccedilatildeo as radiografias natildeo evidenciaram diferenccedilas entre os
grupos e 3 meses apoacutes as radiografias dos alveacuteolos experimentais mostraram
regeneraccedilatildeo completa com a altura de suas corticais oacutesseas maiores que os dos
alveacuteolos controle neste periacuteodo (3 meses) as colheitas de osso com cirurgia mini-
invasiva processadas para observaccedilatildeo microscoacutepica mostraram uma estruturaccedilatildeo
no osso dos alveacuteolos experimentais lamelar com sistemas de Havers bem
organizado e vascularizada enquanto que as amostra controle exibiram osso
imaturo fibroso incluiacuteda entre lamelas novas sistemas de Havers incompletos com
canais centrais muito largos e evidencias de reabsorccedilatildeo Em todos os casos a
esponja de colaacutegeno foi totalmente reabsorvida Os autores concluiacuteram que as
ceacutelulas tronco pulpares podem ser utilizadas para reparo de defeitos oacutesseos com
impossibilidade de reparo espontacircneo que a esponja de colaacutegeno reabsorviacutevel
contendo ceacutelulas tronco eacute um complexo eficiente e que as esponjas de colaacutegeno
podem ser consideradas um suporte oacutetimo para as ceacutelulas tronco na obtenccedilatildeo de
uma regeneraccedilatildeo guiada
Com a finalidade de discutir o isolamento e a caracterizaccedilatildeo das propriedades
de diferentes populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais de tecidos dentaacuterios em
comparaccedilatildeo com as de outras ceacutelulas tronco mesenquimais como as da medula
oacutessea HUANG GRONTHOS e SHI (2009) realizaram uma revisatildeo da literatura Na
caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea indicam que
estas formam colocircnias fibroblaacutesticas com a capacidade de diferenciar ceacutelulas
osteogecircnicas formam colocircnias de outras ceacutelulas tronco clonogecircnicas como as
ceacutelulas hematopoieacuteticas tecircm capacidade de auto-renovaccedilatildeo e estatildeo limitadas no
seu potencial de crescimento de 30 a 50 duplicaccedilotildees populacionais eacute uma
populaccedilatildeo heterogecircnea de ceacutelulas que podem ser caracterizadas pelos marcadores
de superfiacutecie de membrana indicando a existecircncia de ceacutelulas em diferentes estaacutegios
de imaturidade na via de diferenciaccedilatildeo celular dificultando a identificaccedilatildeo exata do
fenoacutetipo Na sua capacidade de diferenciaccedilatildeo observa-se osteogecircnese
condrogecircnese adipogecircnese mielogecircnese e neurogecircnese Devido a dificuldades na
obtenccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea como dor morbidade
e obtenccedilatildeo de nuacutemero baixo de ceacutelulas tem sido investigado fontes alternativas de
15
ceacutelulas tronco mesenquimais neste contexto a polpa dental surge como alternativa
viaacutevel que devido a sua interaccedilatildeo inicial com a crista neural possibilitam
caracteriacutesticas diferentes agraves de origem da medula oacutessea e a assemelham na sua
potencialidade agraves ceacutelulas da crista neural Ateacute o presente momento cinco tipos
diferentes de ceacutelulas tronco dentaacuterias foram isoladas e caracterizadas do dente
humano Ceacutelulas tronco da polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados
(SHED) de ceacutelulas do ligamento periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e
progenitoras do foliacuteculo dental (DFPCs) As ceacutelulas tronco derivadas de tecidos
dentaacuterios satildeo isoladas de tecidos especializados e tem potencial de diferenciaccedilatildeo
em ceacutelulas odontogecircnicas e tambeacutem de originar outras linhagens similares poreacutem
com diferente potencialidade que as ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea
(BMMSCs) Os tecidos dentaacuterios satildeo especializados e natildeo tem mecanismo
remodelador como o tecido oacutesseo desta forma as ceacutelulas tronco derivadas de
tecido dental podem ter um potencial de diferenciaccedilatildeo restrito em comparaccedilatildeo com
as da medula oacutessea aleacutem disto constituem o ectomesenquima devido a sua
interaccedilatildeo inicial com a crista neural Desde esta perspectiva as ceacutelulas tronco
derivadas do ectomesenquima podem possuir caracteriacutesticas que os assemelhe com
as ceacutelulas da crista neural
Koussoulakou Margaritis e Koussoulakos (2009) com a finalidade de
proporcionar informaccedilotildees sobre a evoluccedilatildeo morfogecircnese e reparo bioloacutegico dos
dentes realizaram uma revisatildeo da literatura neste trabalho informam que nossos
ancestrais peixes aacutegnatas tinham estruturas dermais semelhantes aos dentes e
que no transcurso de 500000000 de anos natildeo soacute migraram para a boca como
tambeacutem ocorreu que o nuacutemero de dentes por denticcedilatildeo geralmente diminuiu e a
complexidade morfoloacutegica dental aumentou em virtude das necessidades de dieta e
mastigaccedilatildeo que surgem como fatores principais na regulaccedilatildeo da evoluccedilatildeo dental e
dos muacutesculos mastigatoacuterios para permitir o maacuteximo aproveitamento da energia
caloacuterica dos alimentos A diversidade morfoloacutegica dos dentes na sua localizaccedilatildeo na
cavidade oral (incisivos ndash molares) ocorre em consequumlecircncia a interaccedilotildees entre
grupos especiacuteficos de genes homeobox PAX BARX DLX nas ceacutelulas mesenquimais
originadas na crista neural e fatores de crescimento como FGF e BMP no epiteacutelio
oral sendo que as secreccedilotildees epiteliais induzem as expressotildees mesenquimais
iniciando a formaccedilatildeo e desenvolvimento de embriotildees dentaacuterios especiacuteficos para
cada regiatildeo da boca que passam pelos estaacutegios de lacircmina dental botatildeo dental
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
8
dentina e cemento com fibras de Sharpey caracterizadas histologicamente na
superfiacutecie do complexo carregador sugerindo que as ceacutelulas tronco da papila apical
humana promoveram a dentinogecircnese e a gecircnese do periodonto de inserccedilatildeo
Utilizando o mesmo protocolo e com a finalidade de preparar ceacutelulas tronco
autoacutelogas para gerar uma funccedilatildeo dental normal em mini-porcos ceacutelulas tronco da
papila apical e do ligamento periodontal foram isoladas e transplantadas em
camundongos obtendo a formaccedilatildeo de dentina e cemento dental equivalente ao que
eacute observado em humanos Para avaliar a possibilidade de gerar uma proacutetese dental
funcional foi extraiacutedo o incisivo de mini-porco e neste alveacuteolo foi implantado uma
raiz artificial de hidroxiapatita e fosfato tricaacutelcico contendo na sua massa interna
(microporos) ceacutelulas tronco autoacutelogas da papila apical e coberto externamente com
um gel contendo ceacutelulas tronco autoacutelogas do ligamento periodontal Trecircs meses
apoacutes observou-se a formaccedilatildeo de periodonto de inserccedilatildeo e sobre o complexo
hidroxiapatitafosfato tricaacutelcico foi inserida uma coroa preacute fabricada de porcelana
imitando o formato anatocircmico do incisivo do mini-porco e submetido ao processo da
funccedilatildeo dental durante 4 semanas As anaacutelises de tomografia computadorizada e
histoloacutegica comprovaram a regeneraccedilatildeo da raiz e do periodonto de inserccedilatildeo
Ye et al (2006) sabendo que as amelogeninas constituem as principais
proteiacutenas da matriz extracelular da fase de secreccedilatildeo da amelogecircnese
caracterizadas pela sua heterogeneidade durante a formaccedilatildeo dental e que tambeacutem
tem sido observadas em odontoblastos sem a existecircncia dados sobre o padratildeo de
sua expressatildeo no complexo polpa-dentina e nem sobre sua funccedilatildeo na formaccedilatildeo e
reparo do complexo polpa-dentina os autores se propuseram estudar a sua
expressatildeo e funccedilatildeo neste complexo Em embriotildees dentaacuterios de fetos humanos com
aproximadamente 22 semanas utilizando meacutetodos de imuno-histoquiacutemica em cortes
obtidos por criomicrotomia hibridizaccedilatildeo in situ para marcaccedilatildeo do RNA mensageiro
para amelogenina Tambeacutem foi observada a proliferaccedilatildeo ciclo e diferenciaccedilatildeo
celular em cultura de tecidos Os resultados mostraram que as amelogeninas satildeo
expressas tanto na papila dental de embriotildees dentaacuterios antes da fase de secreccedilatildeo
da matriz da amelogecircnese bem como na camada de odontoblastos de polpas
adultas humanas o RNAm para amelogenina foi localizado na matriz dentinaacuteria e
nos ameloblastos secretores Com estes dados os autores concluem que a
transcriccedilatildeo do RNAm para amelogenina e a siacutentese da proteiacutena amelogenina estatildeo
presentes durante o desenvolvimento da matriz da dentina humana entretanto
9
advertem que a funccedilatildeo da amelogenina na formaccedilatildeo da matriz da dentina ainda natildeo
eacute conhecida estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas da polpa dental sugerindo que estas
proteiacutenas possam ser utilizadas na induccedilatildeo de proliferaccedilatildeo do tecido pulpar com o
resultado de formaccedilatildeo da dentina de reparo
Wang et al (2007) afirmaram que o incisivo de camundongo cresce
continuamente atraveacutes de toda sua vida e contem ceacutelulas tronco na sua extremidade
proximal na regiatildeo denominada de alccedila cervical Experimentos com camundongos
mutantes cultura de oacutergatildeos e expressatildeo gecircnica permitiram estudar sinalizadores
moleculares importantes que regulam a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais na
regiatildeo da alccedila cervical e permitiram mostrar que sinalizaccedilotildees do tecido
mesenquimal adjacentes regulam as ceacutelulas tronco epiteliais e formam uma rede
complexa reguladora com sinalizadores epiteliais Assim o FGF3 (fator de
crescimento de fibroblastos) estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais o
BMP4 (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) reprime a expressatildeo do FGF3 ativina inibe o
efeito do BMP4 e a folistatina antagoniza a atividade da ativina as diferenccedilas nos
niacuteveis de ativina e a expressatildeo da folistatina contribuem para a assimetria
caracteriacutestica do incisivo de roedores que eacute coberto por esmalte somente na sua
superfiacutecie vestibular Eacute sugerido neste estudo que variaccedilotildees nas redes moleculares
reguladoras possam explicar as diferenccedilas nas capacidades regenerativas e
assimetrias de desenvolvimento de vaacuterios oacutergatildeos e espeacutecies animais
Huang et al (2008) revisam os dados encontrados na literatura sobre o
isolamento e caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco pulpares e discutem sua contribuiccedilatildeo
na continuidade da maturaccedilatildeo radicular em dentes imaturos endodonticamente
tratados e seu potencial na sua utilizaccedilatildeo para regeneraccedilatildeo do complexo polpa-
dentina e na engenharia bioradicular A papila dental localizada no aacutepice de um
dente permanente humano eacute denominada de papila apical eacute um tecido fracamente
fixado ao aacutepice da raiz em desenvolvimento e pode ser facilmente removido com um
par de pinccedilas Comunicam a existecircncia de dados que demonstram a presenccedila de
ceacutelulas tronco tanto na polpa dental como na papila apical e que ambas tem
algumas caracteriacutesticas diferenciais e que devido a sua localizaccedilatildeo a papila apical
pode se beneficiar de uma circulaccedilatildeo colateral que lhe permite sobreviver durante
processos de necrose pulpar A importacircncia da biologia das ceacutelulas tronco
mesenquimais tem por base duas propriedades a capacidade de renovaccedilatildeo proacutepria
e que as ceacutelulas oriundas de sua divisatildeo mitoacutetica podem permanecer como ceacutelulas
10
fonte ou originar ceacutelulas diferenciadas incluiacutedo osteogecircnicas condrogecircnicas
adipogecircnicas miogecircnicas e neurogecircnicas Informam que as ceacutelulas tronco
mesenquimais foram inicialmente nos anos 1860 identificadas como ceacutelulas
fibroblasto semelhantes uma deacutecada mais tarde foram observadas como unidades
fibroblasticas formadoras de colocircnias com a capacidade de promover diferenciaccedilatildeo
osteogecircnica e mais tarde foi descoberta sua diferenciaccedilatildeo condrogecircnica e
adipogecircnica em resposta a diferentes sinais bioquiacutemicos Entre as ceacutelulas tronco
mesenquimais as mais estudadas satildeo as de origem da medula oacutessea com grande
capacidade de diferenciar vaacuterios tipos celulares poreacutem natildeo existe referencias sobre
sua capacidade de diferenciaccedilatildeo dentinogecircnica O primeiro tipo de ceacutelula tronco
dental humano foi isolado da polpa de terceiros molares extraiacutedos e caracterizados
por comparaccedilatildeo com ceacutelulas mesenquimais da medula oacutessea foram denominadas
de ceacutelulas tronco da polpa dental principalmente por sua capacidade de diferenciar
ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos formando complexos semelhantes ao da polpa-
dentina quando implantadas no tecido subcutacircneo Subsequumlentemente foram
isoladas ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos esfoliados do ligamento periodontal e da
papila apical Nesta revisatildeo os autores encontraram dados que caracterizam a
papila apical contendo uma populaccedilatildeo uacutenica de ceacutelulas tronco poacutes natais que podem
constituir a melhor fonte de ceacutelulas para a regeneraccedilatildeo tecidual e que aleacutem de
diferenciar ceacutelulas dentinogecircnicas entre outras tem o diferencial de ter maior
capacidade neurogecircnica do que as ceacutelulas tronco da medula oacutessea Observem que
na literatura existem dados mostrando que as ceacutelulas tronco da papila dental tem
potencial de dar continuidade a formaccedilatildeo da raiz regeneraccedilatildeo e reparo pulpar
manutenccedilatildeo estrutural e funcional nos reimplantes e transplantes eficaacutecia na
engenharia tecidual para regenerar e reparar o complexo polpa-dentina e
regeneraccedilatildeo do periodonto de inserccedilatildeo em implantes de raiacutezes artificiais salientam
que estes dados caracterizam a papila dental como uma fonte de alta qualidade para
a regeneraccedilatildeo pulpar quando comparados com as ceacutelulas tronco da polpa dental e
da polpa de dentes deciacuteduos (fonte de odontoblastos secundaacuterios) porque satildeo fonte
em atividade para a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos primaacuterios Os autores concluem
salientando que o uso destas ceacutelulas junto com um sistema de matriz que aperfeiccediloe
sua proliferaccedilatildeo e diferenciaccedilatildeo poderaacute um dia ser utilizado para ser inserido dentro
de canais de dentes imaturos e permitir a regeneraccedilatildeo da polpa e dentina
Salientem que o entendimento da biologia das ceacutelulas tronco dentais e os princiacutepios
11
de engenharia tecidual e regeneraccedilatildeo proporcionam uma base soacutelida sobre a qual
os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser formulados como por exemplo no
tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica Embora sejam
necessaacuterias muitas pesquisas para conhecer o papel das ceacutelulas tronco da papila
apical na continuidade da formaccedilatildeo da raiz apoacutes endodontia as observaccedilotildees
cliacutenicas do alto potencial reparador em dentes imaturos favorecem a possibilidade
do seu uso nos processos de regeneraccedilatildeo
Prescott et al (2008) tiveram como objetivo estudar a terapia endodocircntica
regenerativa de perfuraccedilotildees de canal radicular para isso foi estudado a organizaccedilatildeo
e diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco pulpares obtidos de terceiros molares inclusos
humanos em um modelo de simulaccedilatildeo de perfuraccedilatildeo de furca Como fator de
crescimento foi usado Proteiacutena de matriz dentinaacuteria 1 e como carregador uma rede
de colaacutegeno Discos de dentina com 2mm de espessura contendo o assoalho da
cacircmara pulpar de terceiros molares inclusos foram preparados e neles realizados
perfuraccedilotildees de assoalho com 1mm de diacircmetro estes foram divididos em 5 grupos
(4 por grupo) As ceacutelulas tronco foram cultivadas e misturadas com colaacutegeno obtido
da matriz de osso e transplantados nos discos de dentina dos grupos
experimentais para posterior implantaccedilatildeo no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos imunodeficientes No grupo 1 as perfuraccedilotildees foram preenchidas
somente com MTA no grupo 2 com matriz de colaacutegeno misturada com ceracircmica no
grupo 3 matriz de colaacutegeno impregnada com proteiacutena de matriz dentinaacuteria no grupo
4 com colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental e proteiacutena de matriz
dentinaacuteria e no grupo 5 colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental
Seis semanas apoacutes o implante os camundongos foram sacrificados e os implantes
fixados desmineralizados e incluiacutedos em parafina para exame histoloacutegico Somente
no grupo 4 que continha os 3 componentes baacutesicos para a terapia regenerativa
ceacutelulas tronco matriz carregadora e fator de crescimento ocorreu sinais de
regeneraccedilatildeo mostrando degradaccedilatildeo da matriz de colaacutegeno carregadora presenccedila
de ceacutelulas tipo fibroblastos ceacutelulas endoteliais rodeadas de nova matriz vasos
sanguumliacuteneos e matriz de colaacutegeno que foram visualizados dentro da local da
perfuraccedilatildeo As regiotildees externas a perfuraccedilatildeo mostraram proliferaccedilatildeo celular
indicando a progressatildeo da regeneraccedilatildeo tecidual Concluem que existe
potencialidade de regeneraccedilatildeo tecidual com formaccedilatildeo de tecido mineralizado no
local da perfuraccedilatildeo e sugerem a continuidade de estudos nesta linha
12
Sonoyama et al (2008) relatam que ceacutelulas tronco isoladas da papila apical
(SCAP) de terceiros molares humanos impactados com raiz imatura ceacutelulas tronco
da polpa dental (DPSC) obtidos de doadores voluntaacuterios com idade entre 18 e 20
anos e ceacutelulas tronco de medula oacutessea obtidas de pacientes doadores com idade de
20 anos submetidos a cirurgia ortopeacutedica foram cultivadas e subcultivadas a 13 ateacute
atingir 85 de confluecircncia Neste material foi estudado o estiacutemulo para a
diferenciaccedilatildeo celular adicionando aos meios de cultura indutores de Osteogecircnese
Dentinogecircnese Adipogecircnese e Neurogecircnese Os resultados mostraram que a papila
apical tem caracteriacutesticas macroscoacutepicas peculiares como o brilho superficial e que eacute
facilmente destacada da polpa dental no limite entre estas duas regiotildees a
microscopia mostrou a existecircncia de uma zona rica em ceacutelulas e que a papila apical
tem menos componentes vasculares e celulares do que a polpa A potencialidade de
diferenciar ceacutelulas para formar tecido oacutesseo ou dentinaacuterio mensurado pela
acumulaccedilatildeo de caacutelcio nos meios de cultura foi semelhante entre as ceacutelulas tronco
da papila apical polpa dental e medula oacutessea poreacutem a potencialidade de
adipogecircnese foi maior nas culturas de ceacutelulas tronco da medula oacutessea A anaacutelise de
expressatildeo gecircnica (imunofenotipo) mostrou que as ceacutelulas tronco da papila apical e
da polpa dental tem expressotildees similares para genes osteogecircnicos e
dentinogecircnicos e para fatores de crescimento Poreacutem nas culturas de ceacutelulas tronco
da papila apical foi tambeacutem observado marcaccedilatildeo para neurogecircnese Algumas
amostras das raiacutezes dos dentes extraiacutedos contendo polpa e papila apical foram
cultivados e marcados com BrdU durante 35 e 18 horas processados para incluir
em parafina com a finalidade de analisar imunohistiquimicamente a proliferaccedilatildeo
celular in situ usando anticorpos antiBrdU e foi observado que as ceacutelulas da papila
apical tem entre 2 a 3 vezes mais marcas positivas que as ceacutelulas da polpa dental
nos periacuteodos de 35 e 18 horas sugerindo que as ceacutelulas da papila apical uma vez
em contato com o meio de cultura iniciam seu ciclo de crescimento mais raacutepido do
que as ceacutelulas da polpa dental Com estes resultados concluem que as ceacutelulas
tronco da papila apical expressam vaacuterios marcadores semelhantes as das ceacutelulas
da medula oacutessea e que satildeo capazes de originar ceacutelulas tipo odontoblastos e
produzir dentina caracterizando-os como ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios
para a formaccedilatildeo de dentina radicular e sugerem a realizaccedilatildeo de mais pesquisas
para obtenccedilatildeo de dados sobre as inter-relaccedilotildees celulares entre si com as ceacutelulas da
13
zona de condensaccedilatildeo celular e da polpa dental verificando seus potenciais de
diferenciar odontoblastos
Catoacuten e Tucker (2009) concentraram sua revisatildeo na denticcedilatildeo do
camundongo por terem observado que uma grande quantidade de informaccedilotildees
relacionada com a biologia molecular do desenvolvimento do dente foi obtida em
investigaccedilotildees utilizando modelo animal de camundongo Salientam que este modelo
eacute excelente para estudos sobre o desenvolvimento (odontogenese) nos controles da
morfologia dental e dos mecanismos de sinalizaccedilatildeo na interaccedilatildeo epiteacutelio-
mesenquimal que levam a formaccedilatildeo de um molar ou de um incisivo particularmente
o incisivo do camundongo que por ser de crescimento contiacutenuo proporciona
possibilidades de estudo no campo das ceacutelulas tronco nichos celulares de ceacutelulas
tronco e engenharia tecidual assim foi descoberto que o fator de transcriccedilatildeo
folistatina induzido pela ativina do foliacuteculo dental eacute expressado fundamentalmente
na regiatildeo da alccedila cervical lingual e que por sua vez inibe a expressatildeo de ativina na
papila dental a ausecircncia de ativina nesta aacuterea permite a inibiccedilatildeo do FGF (fator de
crescimento de fibroblastos) pelo BMP4 (proteiacutena morfogenecirctica oacutessea) que dispara
uma reaccedilatildeo inibitoacuteria de vaacuterias moleacuteculas em cascata na papila dental que culminam
com a inibiccedilatildeo da diferenciaccedilatildeo do ameloblasto na alccedila cervical lingual entretanto
observam que faltam dados num grande nuacutemero de pesquisas recentes que
permitam um melhor domiacutenio dos conhecimentos sobre o desenvolvimento dental
Drsquoaquino et al (2009) conhecendo a situaccedilatildeo cliacutenica e que a extraccedilatildeo de
terceiros molares impactados frequentemente provoca defeitos na cortical do osso
alveolar com perda media de 7mm na sua altura colocando em risco o segundo
molar ou a sua perda em media cinco anos apoacutes e natildeo ocorrendo reparo
espontacircneo nem com o uso das teacutecnicas normais estudaram o potencial reparador
destes defeitos oacutesseos utilizando transplante autoacutelogo de ceacutelulas tronco pulpares
humanas Para tanto identificaram pacientes com risco de perda oacutessea poacutes-
extraccedilatildeo de terceiros molares inferiores impactados apresentando situaccedilotildees
semelhantes bilateralmente para utilizar um lado como teste e o outro como controle
Antes de realizar as extraccedilotildees dos dentes impactados obtiveram ceacutelulas tronco
pulpares por isolamento em cultura celular de polpas dos seus terceiros molares
superiores apoacutes extraccedilatildeo dos terceiros molares impactados a loja oacutessea junto agrave
raiz distal do segundo molar foi curetada e irrigada com salina para remover todos
os restos necroacuteticos a seguir as ceacutelulas tronco obtidas foram cuidadosamente
14
colocadas com ajuda de uma seringa dentro de uma esponja de colaacutegeno e
implantado dentro da loja ciruacutergica no alveacuteolo experimental e somente a esponja no
alveacuteolo controle e as bordas da gengiva suturadas para isolamento da ferida oacutessea
Sete dias apoacutes extraccedilatildeo as radiografias natildeo evidenciaram diferenccedilas entre os
grupos e 3 meses apoacutes as radiografias dos alveacuteolos experimentais mostraram
regeneraccedilatildeo completa com a altura de suas corticais oacutesseas maiores que os dos
alveacuteolos controle neste periacuteodo (3 meses) as colheitas de osso com cirurgia mini-
invasiva processadas para observaccedilatildeo microscoacutepica mostraram uma estruturaccedilatildeo
no osso dos alveacuteolos experimentais lamelar com sistemas de Havers bem
organizado e vascularizada enquanto que as amostra controle exibiram osso
imaturo fibroso incluiacuteda entre lamelas novas sistemas de Havers incompletos com
canais centrais muito largos e evidencias de reabsorccedilatildeo Em todos os casos a
esponja de colaacutegeno foi totalmente reabsorvida Os autores concluiacuteram que as
ceacutelulas tronco pulpares podem ser utilizadas para reparo de defeitos oacutesseos com
impossibilidade de reparo espontacircneo que a esponja de colaacutegeno reabsorviacutevel
contendo ceacutelulas tronco eacute um complexo eficiente e que as esponjas de colaacutegeno
podem ser consideradas um suporte oacutetimo para as ceacutelulas tronco na obtenccedilatildeo de
uma regeneraccedilatildeo guiada
Com a finalidade de discutir o isolamento e a caracterizaccedilatildeo das propriedades
de diferentes populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais de tecidos dentaacuterios em
comparaccedilatildeo com as de outras ceacutelulas tronco mesenquimais como as da medula
oacutessea HUANG GRONTHOS e SHI (2009) realizaram uma revisatildeo da literatura Na
caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea indicam que
estas formam colocircnias fibroblaacutesticas com a capacidade de diferenciar ceacutelulas
osteogecircnicas formam colocircnias de outras ceacutelulas tronco clonogecircnicas como as
ceacutelulas hematopoieacuteticas tecircm capacidade de auto-renovaccedilatildeo e estatildeo limitadas no
seu potencial de crescimento de 30 a 50 duplicaccedilotildees populacionais eacute uma
populaccedilatildeo heterogecircnea de ceacutelulas que podem ser caracterizadas pelos marcadores
de superfiacutecie de membrana indicando a existecircncia de ceacutelulas em diferentes estaacutegios
de imaturidade na via de diferenciaccedilatildeo celular dificultando a identificaccedilatildeo exata do
fenoacutetipo Na sua capacidade de diferenciaccedilatildeo observa-se osteogecircnese
condrogecircnese adipogecircnese mielogecircnese e neurogecircnese Devido a dificuldades na
obtenccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea como dor morbidade
e obtenccedilatildeo de nuacutemero baixo de ceacutelulas tem sido investigado fontes alternativas de
15
ceacutelulas tronco mesenquimais neste contexto a polpa dental surge como alternativa
viaacutevel que devido a sua interaccedilatildeo inicial com a crista neural possibilitam
caracteriacutesticas diferentes agraves de origem da medula oacutessea e a assemelham na sua
potencialidade agraves ceacutelulas da crista neural Ateacute o presente momento cinco tipos
diferentes de ceacutelulas tronco dentaacuterias foram isoladas e caracterizadas do dente
humano Ceacutelulas tronco da polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados
(SHED) de ceacutelulas do ligamento periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e
progenitoras do foliacuteculo dental (DFPCs) As ceacutelulas tronco derivadas de tecidos
dentaacuterios satildeo isoladas de tecidos especializados e tem potencial de diferenciaccedilatildeo
em ceacutelulas odontogecircnicas e tambeacutem de originar outras linhagens similares poreacutem
com diferente potencialidade que as ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea
(BMMSCs) Os tecidos dentaacuterios satildeo especializados e natildeo tem mecanismo
remodelador como o tecido oacutesseo desta forma as ceacutelulas tronco derivadas de
tecido dental podem ter um potencial de diferenciaccedilatildeo restrito em comparaccedilatildeo com
as da medula oacutessea aleacutem disto constituem o ectomesenquima devido a sua
interaccedilatildeo inicial com a crista neural Desde esta perspectiva as ceacutelulas tronco
derivadas do ectomesenquima podem possuir caracteriacutesticas que os assemelhe com
as ceacutelulas da crista neural
Koussoulakou Margaritis e Koussoulakos (2009) com a finalidade de
proporcionar informaccedilotildees sobre a evoluccedilatildeo morfogecircnese e reparo bioloacutegico dos
dentes realizaram uma revisatildeo da literatura neste trabalho informam que nossos
ancestrais peixes aacutegnatas tinham estruturas dermais semelhantes aos dentes e
que no transcurso de 500000000 de anos natildeo soacute migraram para a boca como
tambeacutem ocorreu que o nuacutemero de dentes por denticcedilatildeo geralmente diminuiu e a
complexidade morfoloacutegica dental aumentou em virtude das necessidades de dieta e
mastigaccedilatildeo que surgem como fatores principais na regulaccedilatildeo da evoluccedilatildeo dental e
dos muacutesculos mastigatoacuterios para permitir o maacuteximo aproveitamento da energia
caloacuterica dos alimentos A diversidade morfoloacutegica dos dentes na sua localizaccedilatildeo na
cavidade oral (incisivos ndash molares) ocorre em consequumlecircncia a interaccedilotildees entre
grupos especiacuteficos de genes homeobox PAX BARX DLX nas ceacutelulas mesenquimais
originadas na crista neural e fatores de crescimento como FGF e BMP no epiteacutelio
oral sendo que as secreccedilotildees epiteliais induzem as expressotildees mesenquimais
iniciando a formaccedilatildeo e desenvolvimento de embriotildees dentaacuterios especiacuteficos para
cada regiatildeo da boca que passam pelos estaacutegios de lacircmina dental botatildeo dental
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
9
advertem que a funccedilatildeo da amelogenina na formaccedilatildeo da matriz da dentina ainda natildeo
eacute conhecida estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas da polpa dental sugerindo que estas
proteiacutenas possam ser utilizadas na induccedilatildeo de proliferaccedilatildeo do tecido pulpar com o
resultado de formaccedilatildeo da dentina de reparo
Wang et al (2007) afirmaram que o incisivo de camundongo cresce
continuamente atraveacutes de toda sua vida e contem ceacutelulas tronco na sua extremidade
proximal na regiatildeo denominada de alccedila cervical Experimentos com camundongos
mutantes cultura de oacutergatildeos e expressatildeo gecircnica permitiram estudar sinalizadores
moleculares importantes que regulam a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais na
regiatildeo da alccedila cervical e permitiram mostrar que sinalizaccedilotildees do tecido
mesenquimal adjacentes regulam as ceacutelulas tronco epiteliais e formam uma rede
complexa reguladora com sinalizadores epiteliais Assim o FGF3 (fator de
crescimento de fibroblastos) estimula a proliferaccedilatildeo das ceacutelulas tronco epiteliais o
BMP4 (proteiacutena morfogeneacutetica oacutessea) reprime a expressatildeo do FGF3 ativina inibe o
efeito do BMP4 e a folistatina antagoniza a atividade da ativina as diferenccedilas nos
niacuteveis de ativina e a expressatildeo da folistatina contribuem para a assimetria
caracteriacutestica do incisivo de roedores que eacute coberto por esmalte somente na sua
superfiacutecie vestibular Eacute sugerido neste estudo que variaccedilotildees nas redes moleculares
reguladoras possam explicar as diferenccedilas nas capacidades regenerativas e
assimetrias de desenvolvimento de vaacuterios oacutergatildeos e espeacutecies animais
Huang et al (2008) revisam os dados encontrados na literatura sobre o
isolamento e caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco pulpares e discutem sua contribuiccedilatildeo
na continuidade da maturaccedilatildeo radicular em dentes imaturos endodonticamente
tratados e seu potencial na sua utilizaccedilatildeo para regeneraccedilatildeo do complexo polpa-
dentina e na engenharia bioradicular A papila dental localizada no aacutepice de um
dente permanente humano eacute denominada de papila apical eacute um tecido fracamente
fixado ao aacutepice da raiz em desenvolvimento e pode ser facilmente removido com um
par de pinccedilas Comunicam a existecircncia de dados que demonstram a presenccedila de
ceacutelulas tronco tanto na polpa dental como na papila apical e que ambas tem
algumas caracteriacutesticas diferenciais e que devido a sua localizaccedilatildeo a papila apical
pode se beneficiar de uma circulaccedilatildeo colateral que lhe permite sobreviver durante
processos de necrose pulpar A importacircncia da biologia das ceacutelulas tronco
mesenquimais tem por base duas propriedades a capacidade de renovaccedilatildeo proacutepria
e que as ceacutelulas oriundas de sua divisatildeo mitoacutetica podem permanecer como ceacutelulas
10
fonte ou originar ceacutelulas diferenciadas incluiacutedo osteogecircnicas condrogecircnicas
adipogecircnicas miogecircnicas e neurogecircnicas Informam que as ceacutelulas tronco
mesenquimais foram inicialmente nos anos 1860 identificadas como ceacutelulas
fibroblasto semelhantes uma deacutecada mais tarde foram observadas como unidades
fibroblasticas formadoras de colocircnias com a capacidade de promover diferenciaccedilatildeo
osteogecircnica e mais tarde foi descoberta sua diferenciaccedilatildeo condrogecircnica e
adipogecircnica em resposta a diferentes sinais bioquiacutemicos Entre as ceacutelulas tronco
mesenquimais as mais estudadas satildeo as de origem da medula oacutessea com grande
capacidade de diferenciar vaacuterios tipos celulares poreacutem natildeo existe referencias sobre
sua capacidade de diferenciaccedilatildeo dentinogecircnica O primeiro tipo de ceacutelula tronco
dental humano foi isolado da polpa de terceiros molares extraiacutedos e caracterizados
por comparaccedilatildeo com ceacutelulas mesenquimais da medula oacutessea foram denominadas
de ceacutelulas tronco da polpa dental principalmente por sua capacidade de diferenciar
ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos formando complexos semelhantes ao da polpa-
dentina quando implantadas no tecido subcutacircneo Subsequumlentemente foram
isoladas ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos esfoliados do ligamento periodontal e da
papila apical Nesta revisatildeo os autores encontraram dados que caracterizam a
papila apical contendo uma populaccedilatildeo uacutenica de ceacutelulas tronco poacutes natais que podem
constituir a melhor fonte de ceacutelulas para a regeneraccedilatildeo tecidual e que aleacutem de
diferenciar ceacutelulas dentinogecircnicas entre outras tem o diferencial de ter maior
capacidade neurogecircnica do que as ceacutelulas tronco da medula oacutessea Observem que
na literatura existem dados mostrando que as ceacutelulas tronco da papila dental tem
potencial de dar continuidade a formaccedilatildeo da raiz regeneraccedilatildeo e reparo pulpar
manutenccedilatildeo estrutural e funcional nos reimplantes e transplantes eficaacutecia na
engenharia tecidual para regenerar e reparar o complexo polpa-dentina e
regeneraccedilatildeo do periodonto de inserccedilatildeo em implantes de raiacutezes artificiais salientam
que estes dados caracterizam a papila dental como uma fonte de alta qualidade para
a regeneraccedilatildeo pulpar quando comparados com as ceacutelulas tronco da polpa dental e
da polpa de dentes deciacuteduos (fonte de odontoblastos secundaacuterios) porque satildeo fonte
em atividade para a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos primaacuterios Os autores concluem
salientando que o uso destas ceacutelulas junto com um sistema de matriz que aperfeiccediloe
sua proliferaccedilatildeo e diferenciaccedilatildeo poderaacute um dia ser utilizado para ser inserido dentro
de canais de dentes imaturos e permitir a regeneraccedilatildeo da polpa e dentina
Salientem que o entendimento da biologia das ceacutelulas tronco dentais e os princiacutepios
11
de engenharia tecidual e regeneraccedilatildeo proporcionam uma base soacutelida sobre a qual
os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser formulados como por exemplo no
tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica Embora sejam
necessaacuterias muitas pesquisas para conhecer o papel das ceacutelulas tronco da papila
apical na continuidade da formaccedilatildeo da raiz apoacutes endodontia as observaccedilotildees
cliacutenicas do alto potencial reparador em dentes imaturos favorecem a possibilidade
do seu uso nos processos de regeneraccedilatildeo
Prescott et al (2008) tiveram como objetivo estudar a terapia endodocircntica
regenerativa de perfuraccedilotildees de canal radicular para isso foi estudado a organizaccedilatildeo
e diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco pulpares obtidos de terceiros molares inclusos
humanos em um modelo de simulaccedilatildeo de perfuraccedilatildeo de furca Como fator de
crescimento foi usado Proteiacutena de matriz dentinaacuteria 1 e como carregador uma rede
de colaacutegeno Discos de dentina com 2mm de espessura contendo o assoalho da
cacircmara pulpar de terceiros molares inclusos foram preparados e neles realizados
perfuraccedilotildees de assoalho com 1mm de diacircmetro estes foram divididos em 5 grupos
(4 por grupo) As ceacutelulas tronco foram cultivadas e misturadas com colaacutegeno obtido
da matriz de osso e transplantados nos discos de dentina dos grupos
experimentais para posterior implantaccedilatildeo no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos imunodeficientes No grupo 1 as perfuraccedilotildees foram preenchidas
somente com MTA no grupo 2 com matriz de colaacutegeno misturada com ceracircmica no
grupo 3 matriz de colaacutegeno impregnada com proteiacutena de matriz dentinaacuteria no grupo
4 com colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental e proteiacutena de matriz
dentinaacuteria e no grupo 5 colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental
Seis semanas apoacutes o implante os camundongos foram sacrificados e os implantes
fixados desmineralizados e incluiacutedos em parafina para exame histoloacutegico Somente
no grupo 4 que continha os 3 componentes baacutesicos para a terapia regenerativa
ceacutelulas tronco matriz carregadora e fator de crescimento ocorreu sinais de
regeneraccedilatildeo mostrando degradaccedilatildeo da matriz de colaacutegeno carregadora presenccedila
de ceacutelulas tipo fibroblastos ceacutelulas endoteliais rodeadas de nova matriz vasos
sanguumliacuteneos e matriz de colaacutegeno que foram visualizados dentro da local da
perfuraccedilatildeo As regiotildees externas a perfuraccedilatildeo mostraram proliferaccedilatildeo celular
indicando a progressatildeo da regeneraccedilatildeo tecidual Concluem que existe
potencialidade de regeneraccedilatildeo tecidual com formaccedilatildeo de tecido mineralizado no
local da perfuraccedilatildeo e sugerem a continuidade de estudos nesta linha
12
Sonoyama et al (2008) relatam que ceacutelulas tronco isoladas da papila apical
(SCAP) de terceiros molares humanos impactados com raiz imatura ceacutelulas tronco
da polpa dental (DPSC) obtidos de doadores voluntaacuterios com idade entre 18 e 20
anos e ceacutelulas tronco de medula oacutessea obtidas de pacientes doadores com idade de
20 anos submetidos a cirurgia ortopeacutedica foram cultivadas e subcultivadas a 13 ateacute
atingir 85 de confluecircncia Neste material foi estudado o estiacutemulo para a
diferenciaccedilatildeo celular adicionando aos meios de cultura indutores de Osteogecircnese
Dentinogecircnese Adipogecircnese e Neurogecircnese Os resultados mostraram que a papila
apical tem caracteriacutesticas macroscoacutepicas peculiares como o brilho superficial e que eacute
facilmente destacada da polpa dental no limite entre estas duas regiotildees a
microscopia mostrou a existecircncia de uma zona rica em ceacutelulas e que a papila apical
tem menos componentes vasculares e celulares do que a polpa A potencialidade de
diferenciar ceacutelulas para formar tecido oacutesseo ou dentinaacuterio mensurado pela
acumulaccedilatildeo de caacutelcio nos meios de cultura foi semelhante entre as ceacutelulas tronco
da papila apical polpa dental e medula oacutessea poreacutem a potencialidade de
adipogecircnese foi maior nas culturas de ceacutelulas tronco da medula oacutessea A anaacutelise de
expressatildeo gecircnica (imunofenotipo) mostrou que as ceacutelulas tronco da papila apical e
da polpa dental tem expressotildees similares para genes osteogecircnicos e
dentinogecircnicos e para fatores de crescimento Poreacutem nas culturas de ceacutelulas tronco
da papila apical foi tambeacutem observado marcaccedilatildeo para neurogecircnese Algumas
amostras das raiacutezes dos dentes extraiacutedos contendo polpa e papila apical foram
cultivados e marcados com BrdU durante 35 e 18 horas processados para incluir
em parafina com a finalidade de analisar imunohistiquimicamente a proliferaccedilatildeo
celular in situ usando anticorpos antiBrdU e foi observado que as ceacutelulas da papila
apical tem entre 2 a 3 vezes mais marcas positivas que as ceacutelulas da polpa dental
nos periacuteodos de 35 e 18 horas sugerindo que as ceacutelulas da papila apical uma vez
em contato com o meio de cultura iniciam seu ciclo de crescimento mais raacutepido do
que as ceacutelulas da polpa dental Com estes resultados concluem que as ceacutelulas
tronco da papila apical expressam vaacuterios marcadores semelhantes as das ceacutelulas
da medula oacutessea e que satildeo capazes de originar ceacutelulas tipo odontoblastos e
produzir dentina caracterizando-os como ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios
para a formaccedilatildeo de dentina radicular e sugerem a realizaccedilatildeo de mais pesquisas
para obtenccedilatildeo de dados sobre as inter-relaccedilotildees celulares entre si com as ceacutelulas da
13
zona de condensaccedilatildeo celular e da polpa dental verificando seus potenciais de
diferenciar odontoblastos
Catoacuten e Tucker (2009) concentraram sua revisatildeo na denticcedilatildeo do
camundongo por terem observado que uma grande quantidade de informaccedilotildees
relacionada com a biologia molecular do desenvolvimento do dente foi obtida em
investigaccedilotildees utilizando modelo animal de camundongo Salientam que este modelo
eacute excelente para estudos sobre o desenvolvimento (odontogenese) nos controles da
morfologia dental e dos mecanismos de sinalizaccedilatildeo na interaccedilatildeo epiteacutelio-
mesenquimal que levam a formaccedilatildeo de um molar ou de um incisivo particularmente
o incisivo do camundongo que por ser de crescimento contiacutenuo proporciona
possibilidades de estudo no campo das ceacutelulas tronco nichos celulares de ceacutelulas
tronco e engenharia tecidual assim foi descoberto que o fator de transcriccedilatildeo
folistatina induzido pela ativina do foliacuteculo dental eacute expressado fundamentalmente
na regiatildeo da alccedila cervical lingual e que por sua vez inibe a expressatildeo de ativina na
papila dental a ausecircncia de ativina nesta aacuterea permite a inibiccedilatildeo do FGF (fator de
crescimento de fibroblastos) pelo BMP4 (proteiacutena morfogenecirctica oacutessea) que dispara
uma reaccedilatildeo inibitoacuteria de vaacuterias moleacuteculas em cascata na papila dental que culminam
com a inibiccedilatildeo da diferenciaccedilatildeo do ameloblasto na alccedila cervical lingual entretanto
observam que faltam dados num grande nuacutemero de pesquisas recentes que
permitam um melhor domiacutenio dos conhecimentos sobre o desenvolvimento dental
Drsquoaquino et al (2009) conhecendo a situaccedilatildeo cliacutenica e que a extraccedilatildeo de
terceiros molares impactados frequentemente provoca defeitos na cortical do osso
alveolar com perda media de 7mm na sua altura colocando em risco o segundo
molar ou a sua perda em media cinco anos apoacutes e natildeo ocorrendo reparo
espontacircneo nem com o uso das teacutecnicas normais estudaram o potencial reparador
destes defeitos oacutesseos utilizando transplante autoacutelogo de ceacutelulas tronco pulpares
humanas Para tanto identificaram pacientes com risco de perda oacutessea poacutes-
extraccedilatildeo de terceiros molares inferiores impactados apresentando situaccedilotildees
semelhantes bilateralmente para utilizar um lado como teste e o outro como controle
Antes de realizar as extraccedilotildees dos dentes impactados obtiveram ceacutelulas tronco
pulpares por isolamento em cultura celular de polpas dos seus terceiros molares
superiores apoacutes extraccedilatildeo dos terceiros molares impactados a loja oacutessea junto agrave
raiz distal do segundo molar foi curetada e irrigada com salina para remover todos
os restos necroacuteticos a seguir as ceacutelulas tronco obtidas foram cuidadosamente
14
colocadas com ajuda de uma seringa dentro de uma esponja de colaacutegeno e
implantado dentro da loja ciruacutergica no alveacuteolo experimental e somente a esponja no
alveacuteolo controle e as bordas da gengiva suturadas para isolamento da ferida oacutessea
Sete dias apoacutes extraccedilatildeo as radiografias natildeo evidenciaram diferenccedilas entre os
grupos e 3 meses apoacutes as radiografias dos alveacuteolos experimentais mostraram
regeneraccedilatildeo completa com a altura de suas corticais oacutesseas maiores que os dos
alveacuteolos controle neste periacuteodo (3 meses) as colheitas de osso com cirurgia mini-
invasiva processadas para observaccedilatildeo microscoacutepica mostraram uma estruturaccedilatildeo
no osso dos alveacuteolos experimentais lamelar com sistemas de Havers bem
organizado e vascularizada enquanto que as amostra controle exibiram osso
imaturo fibroso incluiacuteda entre lamelas novas sistemas de Havers incompletos com
canais centrais muito largos e evidencias de reabsorccedilatildeo Em todos os casos a
esponja de colaacutegeno foi totalmente reabsorvida Os autores concluiacuteram que as
ceacutelulas tronco pulpares podem ser utilizadas para reparo de defeitos oacutesseos com
impossibilidade de reparo espontacircneo que a esponja de colaacutegeno reabsorviacutevel
contendo ceacutelulas tronco eacute um complexo eficiente e que as esponjas de colaacutegeno
podem ser consideradas um suporte oacutetimo para as ceacutelulas tronco na obtenccedilatildeo de
uma regeneraccedilatildeo guiada
Com a finalidade de discutir o isolamento e a caracterizaccedilatildeo das propriedades
de diferentes populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais de tecidos dentaacuterios em
comparaccedilatildeo com as de outras ceacutelulas tronco mesenquimais como as da medula
oacutessea HUANG GRONTHOS e SHI (2009) realizaram uma revisatildeo da literatura Na
caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea indicam que
estas formam colocircnias fibroblaacutesticas com a capacidade de diferenciar ceacutelulas
osteogecircnicas formam colocircnias de outras ceacutelulas tronco clonogecircnicas como as
ceacutelulas hematopoieacuteticas tecircm capacidade de auto-renovaccedilatildeo e estatildeo limitadas no
seu potencial de crescimento de 30 a 50 duplicaccedilotildees populacionais eacute uma
populaccedilatildeo heterogecircnea de ceacutelulas que podem ser caracterizadas pelos marcadores
de superfiacutecie de membrana indicando a existecircncia de ceacutelulas em diferentes estaacutegios
de imaturidade na via de diferenciaccedilatildeo celular dificultando a identificaccedilatildeo exata do
fenoacutetipo Na sua capacidade de diferenciaccedilatildeo observa-se osteogecircnese
condrogecircnese adipogecircnese mielogecircnese e neurogecircnese Devido a dificuldades na
obtenccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea como dor morbidade
e obtenccedilatildeo de nuacutemero baixo de ceacutelulas tem sido investigado fontes alternativas de
15
ceacutelulas tronco mesenquimais neste contexto a polpa dental surge como alternativa
viaacutevel que devido a sua interaccedilatildeo inicial com a crista neural possibilitam
caracteriacutesticas diferentes agraves de origem da medula oacutessea e a assemelham na sua
potencialidade agraves ceacutelulas da crista neural Ateacute o presente momento cinco tipos
diferentes de ceacutelulas tronco dentaacuterias foram isoladas e caracterizadas do dente
humano Ceacutelulas tronco da polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados
(SHED) de ceacutelulas do ligamento periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e
progenitoras do foliacuteculo dental (DFPCs) As ceacutelulas tronco derivadas de tecidos
dentaacuterios satildeo isoladas de tecidos especializados e tem potencial de diferenciaccedilatildeo
em ceacutelulas odontogecircnicas e tambeacutem de originar outras linhagens similares poreacutem
com diferente potencialidade que as ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea
(BMMSCs) Os tecidos dentaacuterios satildeo especializados e natildeo tem mecanismo
remodelador como o tecido oacutesseo desta forma as ceacutelulas tronco derivadas de
tecido dental podem ter um potencial de diferenciaccedilatildeo restrito em comparaccedilatildeo com
as da medula oacutessea aleacutem disto constituem o ectomesenquima devido a sua
interaccedilatildeo inicial com a crista neural Desde esta perspectiva as ceacutelulas tronco
derivadas do ectomesenquima podem possuir caracteriacutesticas que os assemelhe com
as ceacutelulas da crista neural
Koussoulakou Margaritis e Koussoulakos (2009) com a finalidade de
proporcionar informaccedilotildees sobre a evoluccedilatildeo morfogecircnese e reparo bioloacutegico dos
dentes realizaram uma revisatildeo da literatura neste trabalho informam que nossos
ancestrais peixes aacutegnatas tinham estruturas dermais semelhantes aos dentes e
que no transcurso de 500000000 de anos natildeo soacute migraram para a boca como
tambeacutem ocorreu que o nuacutemero de dentes por denticcedilatildeo geralmente diminuiu e a
complexidade morfoloacutegica dental aumentou em virtude das necessidades de dieta e
mastigaccedilatildeo que surgem como fatores principais na regulaccedilatildeo da evoluccedilatildeo dental e
dos muacutesculos mastigatoacuterios para permitir o maacuteximo aproveitamento da energia
caloacuterica dos alimentos A diversidade morfoloacutegica dos dentes na sua localizaccedilatildeo na
cavidade oral (incisivos ndash molares) ocorre em consequumlecircncia a interaccedilotildees entre
grupos especiacuteficos de genes homeobox PAX BARX DLX nas ceacutelulas mesenquimais
originadas na crista neural e fatores de crescimento como FGF e BMP no epiteacutelio
oral sendo que as secreccedilotildees epiteliais induzem as expressotildees mesenquimais
iniciando a formaccedilatildeo e desenvolvimento de embriotildees dentaacuterios especiacuteficos para
cada regiatildeo da boca que passam pelos estaacutegios de lacircmina dental botatildeo dental
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
10
fonte ou originar ceacutelulas diferenciadas incluiacutedo osteogecircnicas condrogecircnicas
adipogecircnicas miogecircnicas e neurogecircnicas Informam que as ceacutelulas tronco
mesenquimais foram inicialmente nos anos 1860 identificadas como ceacutelulas
fibroblasto semelhantes uma deacutecada mais tarde foram observadas como unidades
fibroblasticas formadoras de colocircnias com a capacidade de promover diferenciaccedilatildeo
osteogecircnica e mais tarde foi descoberta sua diferenciaccedilatildeo condrogecircnica e
adipogecircnica em resposta a diferentes sinais bioquiacutemicos Entre as ceacutelulas tronco
mesenquimais as mais estudadas satildeo as de origem da medula oacutessea com grande
capacidade de diferenciar vaacuterios tipos celulares poreacutem natildeo existe referencias sobre
sua capacidade de diferenciaccedilatildeo dentinogecircnica O primeiro tipo de ceacutelula tronco
dental humano foi isolado da polpa de terceiros molares extraiacutedos e caracterizados
por comparaccedilatildeo com ceacutelulas mesenquimais da medula oacutessea foram denominadas
de ceacutelulas tronco da polpa dental principalmente por sua capacidade de diferenciar
ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos formando complexos semelhantes ao da polpa-
dentina quando implantadas no tecido subcutacircneo Subsequumlentemente foram
isoladas ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos esfoliados do ligamento periodontal e da
papila apical Nesta revisatildeo os autores encontraram dados que caracterizam a
papila apical contendo uma populaccedilatildeo uacutenica de ceacutelulas tronco poacutes natais que podem
constituir a melhor fonte de ceacutelulas para a regeneraccedilatildeo tecidual e que aleacutem de
diferenciar ceacutelulas dentinogecircnicas entre outras tem o diferencial de ter maior
capacidade neurogecircnica do que as ceacutelulas tronco da medula oacutessea Observem que
na literatura existem dados mostrando que as ceacutelulas tronco da papila dental tem
potencial de dar continuidade a formaccedilatildeo da raiz regeneraccedilatildeo e reparo pulpar
manutenccedilatildeo estrutural e funcional nos reimplantes e transplantes eficaacutecia na
engenharia tecidual para regenerar e reparar o complexo polpa-dentina e
regeneraccedilatildeo do periodonto de inserccedilatildeo em implantes de raiacutezes artificiais salientam
que estes dados caracterizam a papila dental como uma fonte de alta qualidade para
a regeneraccedilatildeo pulpar quando comparados com as ceacutelulas tronco da polpa dental e
da polpa de dentes deciacuteduos (fonte de odontoblastos secundaacuterios) porque satildeo fonte
em atividade para a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos primaacuterios Os autores concluem
salientando que o uso destas ceacutelulas junto com um sistema de matriz que aperfeiccediloe
sua proliferaccedilatildeo e diferenciaccedilatildeo poderaacute um dia ser utilizado para ser inserido dentro
de canais de dentes imaturos e permitir a regeneraccedilatildeo da polpa e dentina
Salientem que o entendimento da biologia das ceacutelulas tronco dentais e os princiacutepios
11
de engenharia tecidual e regeneraccedilatildeo proporcionam uma base soacutelida sobre a qual
os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser formulados como por exemplo no
tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica Embora sejam
necessaacuterias muitas pesquisas para conhecer o papel das ceacutelulas tronco da papila
apical na continuidade da formaccedilatildeo da raiz apoacutes endodontia as observaccedilotildees
cliacutenicas do alto potencial reparador em dentes imaturos favorecem a possibilidade
do seu uso nos processos de regeneraccedilatildeo
Prescott et al (2008) tiveram como objetivo estudar a terapia endodocircntica
regenerativa de perfuraccedilotildees de canal radicular para isso foi estudado a organizaccedilatildeo
e diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco pulpares obtidos de terceiros molares inclusos
humanos em um modelo de simulaccedilatildeo de perfuraccedilatildeo de furca Como fator de
crescimento foi usado Proteiacutena de matriz dentinaacuteria 1 e como carregador uma rede
de colaacutegeno Discos de dentina com 2mm de espessura contendo o assoalho da
cacircmara pulpar de terceiros molares inclusos foram preparados e neles realizados
perfuraccedilotildees de assoalho com 1mm de diacircmetro estes foram divididos em 5 grupos
(4 por grupo) As ceacutelulas tronco foram cultivadas e misturadas com colaacutegeno obtido
da matriz de osso e transplantados nos discos de dentina dos grupos
experimentais para posterior implantaccedilatildeo no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos imunodeficientes No grupo 1 as perfuraccedilotildees foram preenchidas
somente com MTA no grupo 2 com matriz de colaacutegeno misturada com ceracircmica no
grupo 3 matriz de colaacutegeno impregnada com proteiacutena de matriz dentinaacuteria no grupo
4 com colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental e proteiacutena de matriz
dentinaacuteria e no grupo 5 colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental
Seis semanas apoacutes o implante os camundongos foram sacrificados e os implantes
fixados desmineralizados e incluiacutedos em parafina para exame histoloacutegico Somente
no grupo 4 que continha os 3 componentes baacutesicos para a terapia regenerativa
ceacutelulas tronco matriz carregadora e fator de crescimento ocorreu sinais de
regeneraccedilatildeo mostrando degradaccedilatildeo da matriz de colaacutegeno carregadora presenccedila
de ceacutelulas tipo fibroblastos ceacutelulas endoteliais rodeadas de nova matriz vasos
sanguumliacuteneos e matriz de colaacutegeno que foram visualizados dentro da local da
perfuraccedilatildeo As regiotildees externas a perfuraccedilatildeo mostraram proliferaccedilatildeo celular
indicando a progressatildeo da regeneraccedilatildeo tecidual Concluem que existe
potencialidade de regeneraccedilatildeo tecidual com formaccedilatildeo de tecido mineralizado no
local da perfuraccedilatildeo e sugerem a continuidade de estudos nesta linha
12
Sonoyama et al (2008) relatam que ceacutelulas tronco isoladas da papila apical
(SCAP) de terceiros molares humanos impactados com raiz imatura ceacutelulas tronco
da polpa dental (DPSC) obtidos de doadores voluntaacuterios com idade entre 18 e 20
anos e ceacutelulas tronco de medula oacutessea obtidas de pacientes doadores com idade de
20 anos submetidos a cirurgia ortopeacutedica foram cultivadas e subcultivadas a 13 ateacute
atingir 85 de confluecircncia Neste material foi estudado o estiacutemulo para a
diferenciaccedilatildeo celular adicionando aos meios de cultura indutores de Osteogecircnese
Dentinogecircnese Adipogecircnese e Neurogecircnese Os resultados mostraram que a papila
apical tem caracteriacutesticas macroscoacutepicas peculiares como o brilho superficial e que eacute
facilmente destacada da polpa dental no limite entre estas duas regiotildees a
microscopia mostrou a existecircncia de uma zona rica em ceacutelulas e que a papila apical
tem menos componentes vasculares e celulares do que a polpa A potencialidade de
diferenciar ceacutelulas para formar tecido oacutesseo ou dentinaacuterio mensurado pela
acumulaccedilatildeo de caacutelcio nos meios de cultura foi semelhante entre as ceacutelulas tronco
da papila apical polpa dental e medula oacutessea poreacutem a potencialidade de
adipogecircnese foi maior nas culturas de ceacutelulas tronco da medula oacutessea A anaacutelise de
expressatildeo gecircnica (imunofenotipo) mostrou que as ceacutelulas tronco da papila apical e
da polpa dental tem expressotildees similares para genes osteogecircnicos e
dentinogecircnicos e para fatores de crescimento Poreacutem nas culturas de ceacutelulas tronco
da papila apical foi tambeacutem observado marcaccedilatildeo para neurogecircnese Algumas
amostras das raiacutezes dos dentes extraiacutedos contendo polpa e papila apical foram
cultivados e marcados com BrdU durante 35 e 18 horas processados para incluir
em parafina com a finalidade de analisar imunohistiquimicamente a proliferaccedilatildeo
celular in situ usando anticorpos antiBrdU e foi observado que as ceacutelulas da papila
apical tem entre 2 a 3 vezes mais marcas positivas que as ceacutelulas da polpa dental
nos periacuteodos de 35 e 18 horas sugerindo que as ceacutelulas da papila apical uma vez
em contato com o meio de cultura iniciam seu ciclo de crescimento mais raacutepido do
que as ceacutelulas da polpa dental Com estes resultados concluem que as ceacutelulas
tronco da papila apical expressam vaacuterios marcadores semelhantes as das ceacutelulas
da medula oacutessea e que satildeo capazes de originar ceacutelulas tipo odontoblastos e
produzir dentina caracterizando-os como ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios
para a formaccedilatildeo de dentina radicular e sugerem a realizaccedilatildeo de mais pesquisas
para obtenccedilatildeo de dados sobre as inter-relaccedilotildees celulares entre si com as ceacutelulas da
13
zona de condensaccedilatildeo celular e da polpa dental verificando seus potenciais de
diferenciar odontoblastos
Catoacuten e Tucker (2009) concentraram sua revisatildeo na denticcedilatildeo do
camundongo por terem observado que uma grande quantidade de informaccedilotildees
relacionada com a biologia molecular do desenvolvimento do dente foi obtida em
investigaccedilotildees utilizando modelo animal de camundongo Salientam que este modelo
eacute excelente para estudos sobre o desenvolvimento (odontogenese) nos controles da
morfologia dental e dos mecanismos de sinalizaccedilatildeo na interaccedilatildeo epiteacutelio-
mesenquimal que levam a formaccedilatildeo de um molar ou de um incisivo particularmente
o incisivo do camundongo que por ser de crescimento contiacutenuo proporciona
possibilidades de estudo no campo das ceacutelulas tronco nichos celulares de ceacutelulas
tronco e engenharia tecidual assim foi descoberto que o fator de transcriccedilatildeo
folistatina induzido pela ativina do foliacuteculo dental eacute expressado fundamentalmente
na regiatildeo da alccedila cervical lingual e que por sua vez inibe a expressatildeo de ativina na
papila dental a ausecircncia de ativina nesta aacuterea permite a inibiccedilatildeo do FGF (fator de
crescimento de fibroblastos) pelo BMP4 (proteiacutena morfogenecirctica oacutessea) que dispara
uma reaccedilatildeo inibitoacuteria de vaacuterias moleacuteculas em cascata na papila dental que culminam
com a inibiccedilatildeo da diferenciaccedilatildeo do ameloblasto na alccedila cervical lingual entretanto
observam que faltam dados num grande nuacutemero de pesquisas recentes que
permitam um melhor domiacutenio dos conhecimentos sobre o desenvolvimento dental
Drsquoaquino et al (2009) conhecendo a situaccedilatildeo cliacutenica e que a extraccedilatildeo de
terceiros molares impactados frequentemente provoca defeitos na cortical do osso
alveolar com perda media de 7mm na sua altura colocando em risco o segundo
molar ou a sua perda em media cinco anos apoacutes e natildeo ocorrendo reparo
espontacircneo nem com o uso das teacutecnicas normais estudaram o potencial reparador
destes defeitos oacutesseos utilizando transplante autoacutelogo de ceacutelulas tronco pulpares
humanas Para tanto identificaram pacientes com risco de perda oacutessea poacutes-
extraccedilatildeo de terceiros molares inferiores impactados apresentando situaccedilotildees
semelhantes bilateralmente para utilizar um lado como teste e o outro como controle
Antes de realizar as extraccedilotildees dos dentes impactados obtiveram ceacutelulas tronco
pulpares por isolamento em cultura celular de polpas dos seus terceiros molares
superiores apoacutes extraccedilatildeo dos terceiros molares impactados a loja oacutessea junto agrave
raiz distal do segundo molar foi curetada e irrigada com salina para remover todos
os restos necroacuteticos a seguir as ceacutelulas tronco obtidas foram cuidadosamente
14
colocadas com ajuda de uma seringa dentro de uma esponja de colaacutegeno e
implantado dentro da loja ciruacutergica no alveacuteolo experimental e somente a esponja no
alveacuteolo controle e as bordas da gengiva suturadas para isolamento da ferida oacutessea
Sete dias apoacutes extraccedilatildeo as radiografias natildeo evidenciaram diferenccedilas entre os
grupos e 3 meses apoacutes as radiografias dos alveacuteolos experimentais mostraram
regeneraccedilatildeo completa com a altura de suas corticais oacutesseas maiores que os dos
alveacuteolos controle neste periacuteodo (3 meses) as colheitas de osso com cirurgia mini-
invasiva processadas para observaccedilatildeo microscoacutepica mostraram uma estruturaccedilatildeo
no osso dos alveacuteolos experimentais lamelar com sistemas de Havers bem
organizado e vascularizada enquanto que as amostra controle exibiram osso
imaturo fibroso incluiacuteda entre lamelas novas sistemas de Havers incompletos com
canais centrais muito largos e evidencias de reabsorccedilatildeo Em todos os casos a
esponja de colaacutegeno foi totalmente reabsorvida Os autores concluiacuteram que as
ceacutelulas tronco pulpares podem ser utilizadas para reparo de defeitos oacutesseos com
impossibilidade de reparo espontacircneo que a esponja de colaacutegeno reabsorviacutevel
contendo ceacutelulas tronco eacute um complexo eficiente e que as esponjas de colaacutegeno
podem ser consideradas um suporte oacutetimo para as ceacutelulas tronco na obtenccedilatildeo de
uma regeneraccedilatildeo guiada
Com a finalidade de discutir o isolamento e a caracterizaccedilatildeo das propriedades
de diferentes populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais de tecidos dentaacuterios em
comparaccedilatildeo com as de outras ceacutelulas tronco mesenquimais como as da medula
oacutessea HUANG GRONTHOS e SHI (2009) realizaram uma revisatildeo da literatura Na
caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea indicam que
estas formam colocircnias fibroblaacutesticas com a capacidade de diferenciar ceacutelulas
osteogecircnicas formam colocircnias de outras ceacutelulas tronco clonogecircnicas como as
ceacutelulas hematopoieacuteticas tecircm capacidade de auto-renovaccedilatildeo e estatildeo limitadas no
seu potencial de crescimento de 30 a 50 duplicaccedilotildees populacionais eacute uma
populaccedilatildeo heterogecircnea de ceacutelulas que podem ser caracterizadas pelos marcadores
de superfiacutecie de membrana indicando a existecircncia de ceacutelulas em diferentes estaacutegios
de imaturidade na via de diferenciaccedilatildeo celular dificultando a identificaccedilatildeo exata do
fenoacutetipo Na sua capacidade de diferenciaccedilatildeo observa-se osteogecircnese
condrogecircnese adipogecircnese mielogecircnese e neurogecircnese Devido a dificuldades na
obtenccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea como dor morbidade
e obtenccedilatildeo de nuacutemero baixo de ceacutelulas tem sido investigado fontes alternativas de
15
ceacutelulas tronco mesenquimais neste contexto a polpa dental surge como alternativa
viaacutevel que devido a sua interaccedilatildeo inicial com a crista neural possibilitam
caracteriacutesticas diferentes agraves de origem da medula oacutessea e a assemelham na sua
potencialidade agraves ceacutelulas da crista neural Ateacute o presente momento cinco tipos
diferentes de ceacutelulas tronco dentaacuterias foram isoladas e caracterizadas do dente
humano Ceacutelulas tronco da polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados
(SHED) de ceacutelulas do ligamento periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e
progenitoras do foliacuteculo dental (DFPCs) As ceacutelulas tronco derivadas de tecidos
dentaacuterios satildeo isoladas de tecidos especializados e tem potencial de diferenciaccedilatildeo
em ceacutelulas odontogecircnicas e tambeacutem de originar outras linhagens similares poreacutem
com diferente potencialidade que as ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea
(BMMSCs) Os tecidos dentaacuterios satildeo especializados e natildeo tem mecanismo
remodelador como o tecido oacutesseo desta forma as ceacutelulas tronco derivadas de
tecido dental podem ter um potencial de diferenciaccedilatildeo restrito em comparaccedilatildeo com
as da medula oacutessea aleacutem disto constituem o ectomesenquima devido a sua
interaccedilatildeo inicial com a crista neural Desde esta perspectiva as ceacutelulas tronco
derivadas do ectomesenquima podem possuir caracteriacutesticas que os assemelhe com
as ceacutelulas da crista neural
Koussoulakou Margaritis e Koussoulakos (2009) com a finalidade de
proporcionar informaccedilotildees sobre a evoluccedilatildeo morfogecircnese e reparo bioloacutegico dos
dentes realizaram uma revisatildeo da literatura neste trabalho informam que nossos
ancestrais peixes aacutegnatas tinham estruturas dermais semelhantes aos dentes e
que no transcurso de 500000000 de anos natildeo soacute migraram para a boca como
tambeacutem ocorreu que o nuacutemero de dentes por denticcedilatildeo geralmente diminuiu e a
complexidade morfoloacutegica dental aumentou em virtude das necessidades de dieta e
mastigaccedilatildeo que surgem como fatores principais na regulaccedilatildeo da evoluccedilatildeo dental e
dos muacutesculos mastigatoacuterios para permitir o maacuteximo aproveitamento da energia
caloacuterica dos alimentos A diversidade morfoloacutegica dos dentes na sua localizaccedilatildeo na
cavidade oral (incisivos ndash molares) ocorre em consequumlecircncia a interaccedilotildees entre
grupos especiacuteficos de genes homeobox PAX BARX DLX nas ceacutelulas mesenquimais
originadas na crista neural e fatores de crescimento como FGF e BMP no epiteacutelio
oral sendo que as secreccedilotildees epiteliais induzem as expressotildees mesenquimais
iniciando a formaccedilatildeo e desenvolvimento de embriotildees dentaacuterios especiacuteficos para
cada regiatildeo da boca que passam pelos estaacutegios de lacircmina dental botatildeo dental
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
11
de engenharia tecidual e regeneraccedilatildeo proporcionam uma base soacutelida sobre a qual
os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser formulados como por exemplo no
tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica Embora sejam
necessaacuterias muitas pesquisas para conhecer o papel das ceacutelulas tronco da papila
apical na continuidade da formaccedilatildeo da raiz apoacutes endodontia as observaccedilotildees
cliacutenicas do alto potencial reparador em dentes imaturos favorecem a possibilidade
do seu uso nos processos de regeneraccedilatildeo
Prescott et al (2008) tiveram como objetivo estudar a terapia endodocircntica
regenerativa de perfuraccedilotildees de canal radicular para isso foi estudado a organizaccedilatildeo
e diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas tronco pulpares obtidos de terceiros molares inclusos
humanos em um modelo de simulaccedilatildeo de perfuraccedilatildeo de furca Como fator de
crescimento foi usado Proteiacutena de matriz dentinaacuteria 1 e como carregador uma rede
de colaacutegeno Discos de dentina com 2mm de espessura contendo o assoalho da
cacircmara pulpar de terceiros molares inclusos foram preparados e neles realizados
perfuraccedilotildees de assoalho com 1mm de diacircmetro estes foram divididos em 5 grupos
(4 por grupo) As ceacutelulas tronco foram cultivadas e misturadas com colaacutegeno obtido
da matriz de osso e transplantados nos discos de dentina dos grupos
experimentais para posterior implantaccedilatildeo no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos imunodeficientes No grupo 1 as perfuraccedilotildees foram preenchidas
somente com MTA no grupo 2 com matriz de colaacutegeno misturada com ceracircmica no
grupo 3 matriz de colaacutegeno impregnada com proteiacutena de matriz dentinaacuteria no grupo
4 com colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental e proteiacutena de matriz
dentinaacuteria e no grupo 5 colaacutegeno impregnado com ceacutelulas tronco de polpa dental
Seis semanas apoacutes o implante os camundongos foram sacrificados e os implantes
fixados desmineralizados e incluiacutedos em parafina para exame histoloacutegico Somente
no grupo 4 que continha os 3 componentes baacutesicos para a terapia regenerativa
ceacutelulas tronco matriz carregadora e fator de crescimento ocorreu sinais de
regeneraccedilatildeo mostrando degradaccedilatildeo da matriz de colaacutegeno carregadora presenccedila
de ceacutelulas tipo fibroblastos ceacutelulas endoteliais rodeadas de nova matriz vasos
sanguumliacuteneos e matriz de colaacutegeno que foram visualizados dentro da local da
perfuraccedilatildeo As regiotildees externas a perfuraccedilatildeo mostraram proliferaccedilatildeo celular
indicando a progressatildeo da regeneraccedilatildeo tecidual Concluem que existe
potencialidade de regeneraccedilatildeo tecidual com formaccedilatildeo de tecido mineralizado no
local da perfuraccedilatildeo e sugerem a continuidade de estudos nesta linha
12
Sonoyama et al (2008) relatam que ceacutelulas tronco isoladas da papila apical
(SCAP) de terceiros molares humanos impactados com raiz imatura ceacutelulas tronco
da polpa dental (DPSC) obtidos de doadores voluntaacuterios com idade entre 18 e 20
anos e ceacutelulas tronco de medula oacutessea obtidas de pacientes doadores com idade de
20 anos submetidos a cirurgia ortopeacutedica foram cultivadas e subcultivadas a 13 ateacute
atingir 85 de confluecircncia Neste material foi estudado o estiacutemulo para a
diferenciaccedilatildeo celular adicionando aos meios de cultura indutores de Osteogecircnese
Dentinogecircnese Adipogecircnese e Neurogecircnese Os resultados mostraram que a papila
apical tem caracteriacutesticas macroscoacutepicas peculiares como o brilho superficial e que eacute
facilmente destacada da polpa dental no limite entre estas duas regiotildees a
microscopia mostrou a existecircncia de uma zona rica em ceacutelulas e que a papila apical
tem menos componentes vasculares e celulares do que a polpa A potencialidade de
diferenciar ceacutelulas para formar tecido oacutesseo ou dentinaacuterio mensurado pela
acumulaccedilatildeo de caacutelcio nos meios de cultura foi semelhante entre as ceacutelulas tronco
da papila apical polpa dental e medula oacutessea poreacutem a potencialidade de
adipogecircnese foi maior nas culturas de ceacutelulas tronco da medula oacutessea A anaacutelise de
expressatildeo gecircnica (imunofenotipo) mostrou que as ceacutelulas tronco da papila apical e
da polpa dental tem expressotildees similares para genes osteogecircnicos e
dentinogecircnicos e para fatores de crescimento Poreacutem nas culturas de ceacutelulas tronco
da papila apical foi tambeacutem observado marcaccedilatildeo para neurogecircnese Algumas
amostras das raiacutezes dos dentes extraiacutedos contendo polpa e papila apical foram
cultivados e marcados com BrdU durante 35 e 18 horas processados para incluir
em parafina com a finalidade de analisar imunohistiquimicamente a proliferaccedilatildeo
celular in situ usando anticorpos antiBrdU e foi observado que as ceacutelulas da papila
apical tem entre 2 a 3 vezes mais marcas positivas que as ceacutelulas da polpa dental
nos periacuteodos de 35 e 18 horas sugerindo que as ceacutelulas da papila apical uma vez
em contato com o meio de cultura iniciam seu ciclo de crescimento mais raacutepido do
que as ceacutelulas da polpa dental Com estes resultados concluem que as ceacutelulas
tronco da papila apical expressam vaacuterios marcadores semelhantes as das ceacutelulas
da medula oacutessea e que satildeo capazes de originar ceacutelulas tipo odontoblastos e
produzir dentina caracterizando-os como ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios
para a formaccedilatildeo de dentina radicular e sugerem a realizaccedilatildeo de mais pesquisas
para obtenccedilatildeo de dados sobre as inter-relaccedilotildees celulares entre si com as ceacutelulas da
13
zona de condensaccedilatildeo celular e da polpa dental verificando seus potenciais de
diferenciar odontoblastos
Catoacuten e Tucker (2009) concentraram sua revisatildeo na denticcedilatildeo do
camundongo por terem observado que uma grande quantidade de informaccedilotildees
relacionada com a biologia molecular do desenvolvimento do dente foi obtida em
investigaccedilotildees utilizando modelo animal de camundongo Salientam que este modelo
eacute excelente para estudos sobre o desenvolvimento (odontogenese) nos controles da
morfologia dental e dos mecanismos de sinalizaccedilatildeo na interaccedilatildeo epiteacutelio-
mesenquimal que levam a formaccedilatildeo de um molar ou de um incisivo particularmente
o incisivo do camundongo que por ser de crescimento contiacutenuo proporciona
possibilidades de estudo no campo das ceacutelulas tronco nichos celulares de ceacutelulas
tronco e engenharia tecidual assim foi descoberto que o fator de transcriccedilatildeo
folistatina induzido pela ativina do foliacuteculo dental eacute expressado fundamentalmente
na regiatildeo da alccedila cervical lingual e que por sua vez inibe a expressatildeo de ativina na
papila dental a ausecircncia de ativina nesta aacuterea permite a inibiccedilatildeo do FGF (fator de
crescimento de fibroblastos) pelo BMP4 (proteiacutena morfogenecirctica oacutessea) que dispara
uma reaccedilatildeo inibitoacuteria de vaacuterias moleacuteculas em cascata na papila dental que culminam
com a inibiccedilatildeo da diferenciaccedilatildeo do ameloblasto na alccedila cervical lingual entretanto
observam que faltam dados num grande nuacutemero de pesquisas recentes que
permitam um melhor domiacutenio dos conhecimentos sobre o desenvolvimento dental
Drsquoaquino et al (2009) conhecendo a situaccedilatildeo cliacutenica e que a extraccedilatildeo de
terceiros molares impactados frequentemente provoca defeitos na cortical do osso
alveolar com perda media de 7mm na sua altura colocando em risco o segundo
molar ou a sua perda em media cinco anos apoacutes e natildeo ocorrendo reparo
espontacircneo nem com o uso das teacutecnicas normais estudaram o potencial reparador
destes defeitos oacutesseos utilizando transplante autoacutelogo de ceacutelulas tronco pulpares
humanas Para tanto identificaram pacientes com risco de perda oacutessea poacutes-
extraccedilatildeo de terceiros molares inferiores impactados apresentando situaccedilotildees
semelhantes bilateralmente para utilizar um lado como teste e o outro como controle
Antes de realizar as extraccedilotildees dos dentes impactados obtiveram ceacutelulas tronco
pulpares por isolamento em cultura celular de polpas dos seus terceiros molares
superiores apoacutes extraccedilatildeo dos terceiros molares impactados a loja oacutessea junto agrave
raiz distal do segundo molar foi curetada e irrigada com salina para remover todos
os restos necroacuteticos a seguir as ceacutelulas tronco obtidas foram cuidadosamente
14
colocadas com ajuda de uma seringa dentro de uma esponja de colaacutegeno e
implantado dentro da loja ciruacutergica no alveacuteolo experimental e somente a esponja no
alveacuteolo controle e as bordas da gengiva suturadas para isolamento da ferida oacutessea
Sete dias apoacutes extraccedilatildeo as radiografias natildeo evidenciaram diferenccedilas entre os
grupos e 3 meses apoacutes as radiografias dos alveacuteolos experimentais mostraram
regeneraccedilatildeo completa com a altura de suas corticais oacutesseas maiores que os dos
alveacuteolos controle neste periacuteodo (3 meses) as colheitas de osso com cirurgia mini-
invasiva processadas para observaccedilatildeo microscoacutepica mostraram uma estruturaccedilatildeo
no osso dos alveacuteolos experimentais lamelar com sistemas de Havers bem
organizado e vascularizada enquanto que as amostra controle exibiram osso
imaturo fibroso incluiacuteda entre lamelas novas sistemas de Havers incompletos com
canais centrais muito largos e evidencias de reabsorccedilatildeo Em todos os casos a
esponja de colaacutegeno foi totalmente reabsorvida Os autores concluiacuteram que as
ceacutelulas tronco pulpares podem ser utilizadas para reparo de defeitos oacutesseos com
impossibilidade de reparo espontacircneo que a esponja de colaacutegeno reabsorviacutevel
contendo ceacutelulas tronco eacute um complexo eficiente e que as esponjas de colaacutegeno
podem ser consideradas um suporte oacutetimo para as ceacutelulas tronco na obtenccedilatildeo de
uma regeneraccedilatildeo guiada
Com a finalidade de discutir o isolamento e a caracterizaccedilatildeo das propriedades
de diferentes populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais de tecidos dentaacuterios em
comparaccedilatildeo com as de outras ceacutelulas tronco mesenquimais como as da medula
oacutessea HUANG GRONTHOS e SHI (2009) realizaram uma revisatildeo da literatura Na
caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea indicam que
estas formam colocircnias fibroblaacutesticas com a capacidade de diferenciar ceacutelulas
osteogecircnicas formam colocircnias de outras ceacutelulas tronco clonogecircnicas como as
ceacutelulas hematopoieacuteticas tecircm capacidade de auto-renovaccedilatildeo e estatildeo limitadas no
seu potencial de crescimento de 30 a 50 duplicaccedilotildees populacionais eacute uma
populaccedilatildeo heterogecircnea de ceacutelulas que podem ser caracterizadas pelos marcadores
de superfiacutecie de membrana indicando a existecircncia de ceacutelulas em diferentes estaacutegios
de imaturidade na via de diferenciaccedilatildeo celular dificultando a identificaccedilatildeo exata do
fenoacutetipo Na sua capacidade de diferenciaccedilatildeo observa-se osteogecircnese
condrogecircnese adipogecircnese mielogecircnese e neurogecircnese Devido a dificuldades na
obtenccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea como dor morbidade
e obtenccedilatildeo de nuacutemero baixo de ceacutelulas tem sido investigado fontes alternativas de
15
ceacutelulas tronco mesenquimais neste contexto a polpa dental surge como alternativa
viaacutevel que devido a sua interaccedilatildeo inicial com a crista neural possibilitam
caracteriacutesticas diferentes agraves de origem da medula oacutessea e a assemelham na sua
potencialidade agraves ceacutelulas da crista neural Ateacute o presente momento cinco tipos
diferentes de ceacutelulas tronco dentaacuterias foram isoladas e caracterizadas do dente
humano Ceacutelulas tronco da polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados
(SHED) de ceacutelulas do ligamento periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e
progenitoras do foliacuteculo dental (DFPCs) As ceacutelulas tronco derivadas de tecidos
dentaacuterios satildeo isoladas de tecidos especializados e tem potencial de diferenciaccedilatildeo
em ceacutelulas odontogecircnicas e tambeacutem de originar outras linhagens similares poreacutem
com diferente potencialidade que as ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea
(BMMSCs) Os tecidos dentaacuterios satildeo especializados e natildeo tem mecanismo
remodelador como o tecido oacutesseo desta forma as ceacutelulas tronco derivadas de
tecido dental podem ter um potencial de diferenciaccedilatildeo restrito em comparaccedilatildeo com
as da medula oacutessea aleacutem disto constituem o ectomesenquima devido a sua
interaccedilatildeo inicial com a crista neural Desde esta perspectiva as ceacutelulas tronco
derivadas do ectomesenquima podem possuir caracteriacutesticas que os assemelhe com
as ceacutelulas da crista neural
Koussoulakou Margaritis e Koussoulakos (2009) com a finalidade de
proporcionar informaccedilotildees sobre a evoluccedilatildeo morfogecircnese e reparo bioloacutegico dos
dentes realizaram uma revisatildeo da literatura neste trabalho informam que nossos
ancestrais peixes aacutegnatas tinham estruturas dermais semelhantes aos dentes e
que no transcurso de 500000000 de anos natildeo soacute migraram para a boca como
tambeacutem ocorreu que o nuacutemero de dentes por denticcedilatildeo geralmente diminuiu e a
complexidade morfoloacutegica dental aumentou em virtude das necessidades de dieta e
mastigaccedilatildeo que surgem como fatores principais na regulaccedilatildeo da evoluccedilatildeo dental e
dos muacutesculos mastigatoacuterios para permitir o maacuteximo aproveitamento da energia
caloacuterica dos alimentos A diversidade morfoloacutegica dos dentes na sua localizaccedilatildeo na
cavidade oral (incisivos ndash molares) ocorre em consequumlecircncia a interaccedilotildees entre
grupos especiacuteficos de genes homeobox PAX BARX DLX nas ceacutelulas mesenquimais
originadas na crista neural e fatores de crescimento como FGF e BMP no epiteacutelio
oral sendo que as secreccedilotildees epiteliais induzem as expressotildees mesenquimais
iniciando a formaccedilatildeo e desenvolvimento de embriotildees dentaacuterios especiacuteficos para
cada regiatildeo da boca que passam pelos estaacutegios de lacircmina dental botatildeo dental
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
12
Sonoyama et al (2008) relatam que ceacutelulas tronco isoladas da papila apical
(SCAP) de terceiros molares humanos impactados com raiz imatura ceacutelulas tronco
da polpa dental (DPSC) obtidos de doadores voluntaacuterios com idade entre 18 e 20
anos e ceacutelulas tronco de medula oacutessea obtidas de pacientes doadores com idade de
20 anos submetidos a cirurgia ortopeacutedica foram cultivadas e subcultivadas a 13 ateacute
atingir 85 de confluecircncia Neste material foi estudado o estiacutemulo para a
diferenciaccedilatildeo celular adicionando aos meios de cultura indutores de Osteogecircnese
Dentinogecircnese Adipogecircnese e Neurogecircnese Os resultados mostraram que a papila
apical tem caracteriacutesticas macroscoacutepicas peculiares como o brilho superficial e que eacute
facilmente destacada da polpa dental no limite entre estas duas regiotildees a
microscopia mostrou a existecircncia de uma zona rica em ceacutelulas e que a papila apical
tem menos componentes vasculares e celulares do que a polpa A potencialidade de
diferenciar ceacutelulas para formar tecido oacutesseo ou dentinaacuterio mensurado pela
acumulaccedilatildeo de caacutelcio nos meios de cultura foi semelhante entre as ceacutelulas tronco
da papila apical polpa dental e medula oacutessea poreacutem a potencialidade de
adipogecircnese foi maior nas culturas de ceacutelulas tronco da medula oacutessea A anaacutelise de
expressatildeo gecircnica (imunofenotipo) mostrou que as ceacutelulas tronco da papila apical e
da polpa dental tem expressotildees similares para genes osteogecircnicos e
dentinogecircnicos e para fatores de crescimento Poreacutem nas culturas de ceacutelulas tronco
da papila apical foi tambeacutem observado marcaccedilatildeo para neurogecircnese Algumas
amostras das raiacutezes dos dentes extraiacutedos contendo polpa e papila apical foram
cultivados e marcados com BrdU durante 35 e 18 horas processados para incluir
em parafina com a finalidade de analisar imunohistiquimicamente a proliferaccedilatildeo
celular in situ usando anticorpos antiBrdU e foi observado que as ceacutelulas da papila
apical tem entre 2 a 3 vezes mais marcas positivas que as ceacutelulas da polpa dental
nos periacuteodos de 35 e 18 horas sugerindo que as ceacutelulas da papila apical uma vez
em contato com o meio de cultura iniciam seu ciclo de crescimento mais raacutepido do
que as ceacutelulas da polpa dental Com estes resultados concluem que as ceacutelulas
tronco da papila apical expressam vaacuterios marcadores semelhantes as das ceacutelulas
da medula oacutessea e que satildeo capazes de originar ceacutelulas tipo odontoblastos e
produzir dentina caracterizando-os como ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios
para a formaccedilatildeo de dentina radicular e sugerem a realizaccedilatildeo de mais pesquisas
para obtenccedilatildeo de dados sobre as inter-relaccedilotildees celulares entre si com as ceacutelulas da
13
zona de condensaccedilatildeo celular e da polpa dental verificando seus potenciais de
diferenciar odontoblastos
Catoacuten e Tucker (2009) concentraram sua revisatildeo na denticcedilatildeo do
camundongo por terem observado que uma grande quantidade de informaccedilotildees
relacionada com a biologia molecular do desenvolvimento do dente foi obtida em
investigaccedilotildees utilizando modelo animal de camundongo Salientam que este modelo
eacute excelente para estudos sobre o desenvolvimento (odontogenese) nos controles da
morfologia dental e dos mecanismos de sinalizaccedilatildeo na interaccedilatildeo epiteacutelio-
mesenquimal que levam a formaccedilatildeo de um molar ou de um incisivo particularmente
o incisivo do camundongo que por ser de crescimento contiacutenuo proporciona
possibilidades de estudo no campo das ceacutelulas tronco nichos celulares de ceacutelulas
tronco e engenharia tecidual assim foi descoberto que o fator de transcriccedilatildeo
folistatina induzido pela ativina do foliacuteculo dental eacute expressado fundamentalmente
na regiatildeo da alccedila cervical lingual e que por sua vez inibe a expressatildeo de ativina na
papila dental a ausecircncia de ativina nesta aacuterea permite a inibiccedilatildeo do FGF (fator de
crescimento de fibroblastos) pelo BMP4 (proteiacutena morfogenecirctica oacutessea) que dispara
uma reaccedilatildeo inibitoacuteria de vaacuterias moleacuteculas em cascata na papila dental que culminam
com a inibiccedilatildeo da diferenciaccedilatildeo do ameloblasto na alccedila cervical lingual entretanto
observam que faltam dados num grande nuacutemero de pesquisas recentes que
permitam um melhor domiacutenio dos conhecimentos sobre o desenvolvimento dental
Drsquoaquino et al (2009) conhecendo a situaccedilatildeo cliacutenica e que a extraccedilatildeo de
terceiros molares impactados frequentemente provoca defeitos na cortical do osso
alveolar com perda media de 7mm na sua altura colocando em risco o segundo
molar ou a sua perda em media cinco anos apoacutes e natildeo ocorrendo reparo
espontacircneo nem com o uso das teacutecnicas normais estudaram o potencial reparador
destes defeitos oacutesseos utilizando transplante autoacutelogo de ceacutelulas tronco pulpares
humanas Para tanto identificaram pacientes com risco de perda oacutessea poacutes-
extraccedilatildeo de terceiros molares inferiores impactados apresentando situaccedilotildees
semelhantes bilateralmente para utilizar um lado como teste e o outro como controle
Antes de realizar as extraccedilotildees dos dentes impactados obtiveram ceacutelulas tronco
pulpares por isolamento em cultura celular de polpas dos seus terceiros molares
superiores apoacutes extraccedilatildeo dos terceiros molares impactados a loja oacutessea junto agrave
raiz distal do segundo molar foi curetada e irrigada com salina para remover todos
os restos necroacuteticos a seguir as ceacutelulas tronco obtidas foram cuidadosamente
14
colocadas com ajuda de uma seringa dentro de uma esponja de colaacutegeno e
implantado dentro da loja ciruacutergica no alveacuteolo experimental e somente a esponja no
alveacuteolo controle e as bordas da gengiva suturadas para isolamento da ferida oacutessea
Sete dias apoacutes extraccedilatildeo as radiografias natildeo evidenciaram diferenccedilas entre os
grupos e 3 meses apoacutes as radiografias dos alveacuteolos experimentais mostraram
regeneraccedilatildeo completa com a altura de suas corticais oacutesseas maiores que os dos
alveacuteolos controle neste periacuteodo (3 meses) as colheitas de osso com cirurgia mini-
invasiva processadas para observaccedilatildeo microscoacutepica mostraram uma estruturaccedilatildeo
no osso dos alveacuteolos experimentais lamelar com sistemas de Havers bem
organizado e vascularizada enquanto que as amostra controle exibiram osso
imaturo fibroso incluiacuteda entre lamelas novas sistemas de Havers incompletos com
canais centrais muito largos e evidencias de reabsorccedilatildeo Em todos os casos a
esponja de colaacutegeno foi totalmente reabsorvida Os autores concluiacuteram que as
ceacutelulas tronco pulpares podem ser utilizadas para reparo de defeitos oacutesseos com
impossibilidade de reparo espontacircneo que a esponja de colaacutegeno reabsorviacutevel
contendo ceacutelulas tronco eacute um complexo eficiente e que as esponjas de colaacutegeno
podem ser consideradas um suporte oacutetimo para as ceacutelulas tronco na obtenccedilatildeo de
uma regeneraccedilatildeo guiada
Com a finalidade de discutir o isolamento e a caracterizaccedilatildeo das propriedades
de diferentes populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais de tecidos dentaacuterios em
comparaccedilatildeo com as de outras ceacutelulas tronco mesenquimais como as da medula
oacutessea HUANG GRONTHOS e SHI (2009) realizaram uma revisatildeo da literatura Na
caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea indicam que
estas formam colocircnias fibroblaacutesticas com a capacidade de diferenciar ceacutelulas
osteogecircnicas formam colocircnias de outras ceacutelulas tronco clonogecircnicas como as
ceacutelulas hematopoieacuteticas tecircm capacidade de auto-renovaccedilatildeo e estatildeo limitadas no
seu potencial de crescimento de 30 a 50 duplicaccedilotildees populacionais eacute uma
populaccedilatildeo heterogecircnea de ceacutelulas que podem ser caracterizadas pelos marcadores
de superfiacutecie de membrana indicando a existecircncia de ceacutelulas em diferentes estaacutegios
de imaturidade na via de diferenciaccedilatildeo celular dificultando a identificaccedilatildeo exata do
fenoacutetipo Na sua capacidade de diferenciaccedilatildeo observa-se osteogecircnese
condrogecircnese adipogecircnese mielogecircnese e neurogecircnese Devido a dificuldades na
obtenccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea como dor morbidade
e obtenccedilatildeo de nuacutemero baixo de ceacutelulas tem sido investigado fontes alternativas de
15
ceacutelulas tronco mesenquimais neste contexto a polpa dental surge como alternativa
viaacutevel que devido a sua interaccedilatildeo inicial com a crista neural possibilitam
caracteriacutesticas diferentes agraves de origem da medula oacutessea e a assemelham na sua
potencialidade agraves ceacutelulas da crista neural Ateacute o presente momento cinco tipos
diferentes de ceacutelulas tronco dentaacuterias foram isoladas e caracterizadas do dente
humano Ceacutelulas tronco da polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados
(SHED) de ceacutelulas do ligamento periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e
progenitoras do foliacuteculo dental (DFPCs) As ceacutelulas tronco derivadas de tecidos
dentaacuterios satildeo isoladas de tecidos especializados e tem potencial de diferenciaccedilatildeo
em ceacutelulas odontogecircnicas e tambeacutem de originar outras linhagens similares poreacutem
com diferente potencialidade que as ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea
(BMMSCs) Os tecidos dentaacuterios satildeo especializados e natildeo tem mecanismo
remodelador como o tecido oacutesseo desta forma as ceacutelulas tronco derivadas de
tecido dental podem ter um potencial de diferenciaccedilatildeo restrito em comparaccedilatildeo com
as da medula oacutessea aleacutem disto constituem o ectomesenquima devido a sua
interaccedilatildeo inicial com a crista neural Desde esta perspectiva as ceacutelulas tronco
derivadas do ectomesenquima podem possuir caracteriacutesticas que os assemelhe com
as ceacutelulas da crista neural
Koussoulakou Margaritis e Koussoulakos (2009) com a finalidade de
proporcionar informaccedilotildees sobre a evoluccedilatildeo morfogecircnese e reparo bioloacutegico dos
dentes realizaram uma revisatildeo da literatura neste trabalho informam que nossos
ancestrais peixes aacutegnatas tinham estruturas dermais semelhantes aos dentes e
que no transcurso de 500000000 de anos natildeo soacute migraram para a boca como
tambeacutem ocorreu que o nuacutemero de dentes por denticcedilatildeo geralmente diminuiu e a
complexidade morfoloacutegica dental aumentou em virtude das necessidades de dieta e
mastigaccedilatildeo que surgem como fatores principais na regulaccedilatildeo da evoluccedilatildeo dental e
dos muacutesculos mastigatoacuterios para permitir o maacuteximo aproveitamento da energia
caloacuterica dos alimentos A diversidade morfoloacutegica dos dentes na sua localizaccedilatildeo na
cavidade oral (incisivos ndash molares) ocorre em consequumlecircncia a interaccedilotildees entre
grupos especiacuteficos de genes homeobox PAX BARX DLX nas ceacutelulas mesenquimais
originadas na crista neural e fatores de crescimento como FGF e BMP no epiteacutelio
oral sendo que as secreccedilotildees epiteliais induzem as expressotildees mesenquimais
iniciando a formaccedilatildeo e desenvolvimento de embriotildees dentaacuterios especiacuteficos para
cada regiatildeo da boca que passam pelos estaacutegios de lacircmina dental botatildeo dental
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
13
zona de condensaccedilatildeo celular e da polpa dental verificando seus potenciais de
diferenciar odontoblastos
Catoacuten e Tucker (2009) concentraram sua revisatildeo na denticcedilatildeo do
camundongo por terem observado que uma grande quantidade de informaccedilotildees
relacionada com a biologia molecular do desenvolvimento do dente foi obtida em
investigaccedilotildees utilizando modelo animal de camundongo Salientam que este modelo
eacute excelente para estudos sobre o desenvolvimento (odontogenese) nos controles da
morfologia dental e dos mecanismos de sinalizaccedilatildeo na interaccedilatildeo epiteacutelio-
mesenquimal que levam a formaccedilatildeo de um molar ou de um incisivo particularmente
o incisivo do camundongo que por ser de crescimento contiacutenuo proporciona
possibilidades de estudo no campo das ceacutelulas tronco nichos celulares de ceacutelulas
tronco e engenharia tecidual assim foi descoberto que o fator de transcriccedilatildeo
folistatina induzido pela ativina do foliacuteculo dental eacute expressado fundamentalmente
na regiatildeo da alccedila cervical lingual e que por sua vez inibe a expressatildeo de ativina na
papila dental a ausecircncia de ativina nesta aacuterea permite a inibiccedilatildeo do FGF (fator de
crescimento de fibroblastos) pelo BMP4 (proteiacutena morfogenecirctica oacutessea) que dispara
uma reaccedilatildeo inibitoacuteria de vaacuterias moleacuteculas em cascata na papila dental que culminam
com a inibiccedilatildeo da diferenciaccedilatildeo do ameloblasto na alccedila cervical lingual entretanto
observam que faltam dados num grande nuacutemero de pesquisas recentes que
permitam um melhor domiacutenio dos conhecimentos sobre o desenvolvimento dental
Drsquoaquino et al (2009) conhecendo a situaccedilatildeo cliacutenica e que a extraccedilatildeo de
terceiros molares impactados frequentemente provoca defeitos na cortical do osso
alveolar com perda media de 7mm na sua altura colocando em risco o segundo
molar ou a sua perda em media cinco anos apoacutes e natildeo ocorrendo reparo
espontacircneo nem com o uso das teacutecnicas normais estudaram o potencial reparador
destes defeitos oacutesseos utilizando transplante autoacutelogo de ceacutelulas tronco pulpares
humanas Para tanto identificaram pacientes com risco de perda oacutessea poacutes-
extraccedilatildeo de terceiros molares inferiores impactados apresentando situaccedilotildees
semelhantes bilateralmente para utilizar um lado como teste e o outro como controle
Antes de realizar as extraccedilotildees dos dentes impactados obtiveram ceacutelulas tronco
pulpares por isolamento em cultura celular de polpas dos seus terceiros molares
superiores apoacutes extraccedilatildeo dos terceiros molares impactados a loja oacutessea junto agrave
raiz distal do segundo molar foi curetada e irrigada com salina para remover todos
os restos necroacuteticos a seguir as ceacutelulas tronco obtidas foram cuidadosamente
14
colocadas com ajuda de uma seringa dentro de uma esponja de colaacutegeno e
implantado dentro da loja ciruacutergica no alveacuteolo experimental e somente a esponja no
alveacuteolo controle e as bordas da gengiva suturadas para isolamento da ferida oacutessea
Sete dias apoacutes extraccedilatildeo as radiografias natildeo evidenciaram diferenccedilas entre os
grupos e 3 meses apoacutes as radiografias dos alveacuteolos experimentais mostraram
regeneraccedilatildeo completa com a altura de suas corticais oacutesseas maiores que os dos
alveacuteolos controle neste periacuteodo (3 meses) as colheitas de osso com cirurgia mini-
invasiva processadas para observaccedilatildeo microscoacutepica mostraram uma estruturaccedilatildeo
no osso dos alveacuteolos experimentais lamelar com sistemas de Havers bem
organizado e vascularizada enquanto que as amostra controle exibiram osso
imaturo fibroso incluiacuteda entre lamelas novas sistemas de Havers incompletos com
canais centrais muito largos e evidencias de reabsorccedilatildeo Em todos os casos a
esponja de colaacutegeno foi totalmente reabsorvida Os autores concluiacuteram que as
ceacutelulas tronco pulpares podem ser utilizadas para reparo de defeitos oacutesseos com
impossibilidade de reparo espontacircneo que a esponja de colaacutegeno reabsorviacutevel
contendo ceacutelulas tronco eacute um complexo eficiente e que as esponjas de colaacutegeno
podem ser consideradas um suporte oacutetimo para as ceacutelulas tronco na obtenccedilatildeo de
uma regeneraccedilatildeo guiada
Com a finalidade de discutir o isolamento e a caracterizaccedilatildeo das propriedades
de diferentes populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais de tecidos dentaacuterios em
comparaccedilatildeo com as de outras ceacutelulas tronco mesenquimais como as da medula
oacutessea HUANG GRONTHOS e SHI (2009) realizaram uma revisatildeo da literatura Na
caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea indicam que
estas formam colocircnias fibroblaacutesticas com a capacidade de diferenciar ceacutelulas
osteogecircnicas formam colocircnias de outras ceacutelulas tronco clonogecircnicas como as
ceacutelulas hematopoieacuteticas tecircm capacidade de auto-renovaccedilatildeo e estatildeo limitadas no
seu potencial de crescimento de 30 a 50 duplicaccedilotildees populacionais eacute uma
populaccedilatildeo heterogecircnea de ceacutelulas que podem ser caracterizadas pelos marcadores
de superfiacutecie de membrana indicando a existecircncia de ceacutelulas em diferentes estaacutegios
de imaturidade na via de diferenciaccedilatildeo celular dificultando a identificaccedilatildeo exata do
fenoacutetipo Na sua capacidade de diferenciaccedilatildeo observa-se osteogecircnese
condrogecircnese adipogecircnese mielogecircnese e neurogecircnese Devido a dificuldades na
obtenccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea como dor morbidade
e obtenccedilatildeo de nuacutemero baixo de ceacutelulas tem sido investigado fontes alternativas de
15
ceacutelulas tronco mesenquimais neste contexto a polpa dental surge como alternativa
viaacutevel que devido a sua interaccedilatildeo inicial com a crista neural possibilitam
caracteriacutesticas diferentes agraves de origem da medula oacutessea e a assemelham na sua
potencialidade agraves ceacutelulas da crista neural Ateacute o presente momento cinco tipos
diferentes de ceacutelulas tronco dentaacuterias foram isoladas e caracterizadas do dente
humano Ceacutelulas tronco da polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados
(SHED) de ceacutelulas do ligamento periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e
progenitoras do foliacuteculo dental (DFPCs) As ceacutelulas tronco derivadas de tecidos
dentaacuterios satildeo isoladas de tecidos especializados e tem potencial de diferenciaccedilatildeo
em ceacutelulas odontogecircnicas e tambeacutem de originar outras linhagens similares poreacutem
com diferente potencialidade que as ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea
(BMMSCs) Os tecidos dentaacuterios satildeo especializados e natildeo tem mecanismo
remodelador como o tecido oacutesseo desta forma as ceacutelulas tronco derivadas de
tecido dental podem ter um potencial de diferenciaccedilatildeo restrito em comparaccedilatildeo com
as da medula oacutessea aleacutem disto constituem o ectomesenquima devido a sua
interaccedilatildeo inicial com a crista neural Desde esta perspectiva as ceacutelulas tronco
derivadas do ectomesenquima podem possuir caracteriacutesticas que os assemelhe com
as ceacutelulas da crista neural
Koussoulakou Margaritis e Koussoulakos (2009) com a finalidade de
proporcionar informaccedilotildees sobre a evoluccedilatildeo morfogecircnese e reparo bioloacutegico dos
dentes realizaram uma revisatildeo da literatura neste trabalho informam que nossos
ancestrais peixes aacutegnatas tinham estruturas dermais semelhantes aos dentes e
que no transcurso de 500000000 de anos natildeo soacute migraram para a boca como
tambeacutem ocorreu que o nuacutemero de dentes por denticcedilatildeo geralmente diminuiu e a
complexidade morfoloacutegica dental aumentou em virtude das necessidades de dieta e
mastigaccedilatildeo que surgem como fatores principais na regulaccedilatildeo da evoluccedilatildeo dental e
dos muacutesculos mastigatoacuterios para permitir o maacuteximo aproveitamento da energia
caloacuterica dos alimentos A diversidade morfoloacutegica dos dentes na sua localizaccedilatildeo na
cavidade oral (incisivos ndash molares) ocorre em consequumlecircncia a interaccedilotildees entre
grupos especiacuteficos de genes homeobox PAX BARX DLX nas ceacutelulas mesenquimais
originadas na crista neural e fatores de crescimento como FGF e BMP no epiteacutelio
oral sendo que as secreccedilotildees epiteliais induzem as expressotildees mesenquimais
iniciando a formaccedilatildeo e desenvolvimento de embriotildees dentaacuterios especiacuteficos para
cada regiatildeo da boca que passam pelos estaacutegios de lacircmina dental botatildeo dental
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
14
colocadas com ajuda de uma seringa dentro de uma esponja de colaacutegeno e
implantado dentro da loja ciruacutergica no alveacuteolo experimental e somente a esponja no
alveacuteolo controle e as bordas da gengiva suturadas para isolamento da ferida oacutessea
Sete dias apoacutes extraccedilatildeo as radiografias natildeo evidenciaram diferenccedilas entre os
grupos e 3 meses apoacutes as radiografias dos alveacuteolos experimentais mostraram
regeneraccedilatildeo completa com a altura de suas corticais oacutesseas maiores que os dos
alveacuteolos controle neste periacuteodo (3 meses) as colheitas de osso com cirurgia mini-
invasiva processadas para observaccedilatildeo microscoacutepica mostraram uma estruturaccedilatildeo
no osso dos alveacuteolos experimentais lamelar com sistemas de Havers bem
organizado e vascularizada enquanto que as amostra controle exibiram osso
imaturo fibroso incluiacuteda entre lamelas novas sistemas de Havers incompletos com
canais centrais muito largos e evidencias de reabsorccedilatildeo Em todos os casos a
esponja de colaacutegeno foi totalmente reabsorvida Os autores concluiacuteram que as
ceacutelulas tronco pulpares podem ser utilizadas para reparo de defeitos oacutesseos com
impossibilidade de reparo espontacircneo que a esponja de colaacutegeno reabsorviacutevel
contendo ceacutelulas tronco eacute um complexo eficiente e que as esponjas de colaacutegeno
podem ser consideradas um suporte oacutetimo para as ceacutelulas tronco na obtenccedilatildeo de
uma regeneraccedilatildeo guiada
Com a finalidade de discutir o isolamento e a caracterizaccedilatildeo das propriedades
de diferentes populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais de tecidos dentaacuterios em
comparaccedilatildeo com as de outras ceacutelulas tronco mesenquimais como as da medula
oacutessea HUANG GRONTHOS e SHI (2009) realizaram uma revisatildeo da literatura Na
caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea indicam que
estas formam colocircnias fibroblaacutesticas com a capacidade de diferenciar ceacutelulas
osteogecircnicas formam colocircnias de outras ceacutelulas tronco clonogecircnicas como as
ceacutelulas hematopoieacuteticas tecircm capacidade de auto-renovaccedilatildeo e estatildeo limitadas no
seu potencial de crescimento de 30 a 50 duplicaccedilotildees populacionais eacute uma
populaccedilatildeo heterogecircnea de ceacutelulas que podem ser caracterizadas pelos marcadores
de superfiacutecie de membrana indicando a existecircncia de ceacutelulas em diferentes estaacutegios
de imaturidade na via de diferenciaccedilatildeo celular dificultando a identificaccedilatildeo exata do
fenoacutetipo Na sua capacidade de diferenciaccedilatildeo observa-se osteogecircnese
condrogecircnese adipogecircnese mielogecircnese e neurogecircnese Devido a dificuldades na
obtenccedilatildeo das ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea como dor morbidade
e obtenccedilatildeo de nuacutemero baixo de ceacutelulas tem sido investigado fontes alternativas de
15
ceacutelulas tronco mesenquimais neste contexto a polpa dental surge como alternativa
viaacutevel que devido a sua interaccedilatildeo inicial com a crista neural possibilitam
caracteriacutesticas diferentes agraves de origem da medula oacutessea e a assemelham na sua
potencialidade agraves ceacutelulas da crista neural Ateacute o presente momento cinco tipos
diferentes de ceacutelulas tronco dentaacuterias foram isoladas e caracterizadas do dente
humano Ceacutelulas tronco da polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados
(SHED) de ceacutelulas do ligamento periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e
progenitoras do foliacuteculo dental (DFPCs) As ceacutelulas tronco derivadas de tecidos
dentaacuterios satildeo isoladas de tecidos especializados e tem potencial de diferenciaccedilatildeo
em ceacutelulas odontogecircnicas e tambeacutem de originar outras linhagens similares poreacutem
com diferente potencialidade que as ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea
(BMMSCs) Os tecidos dentaacuterios satildeo especializados e natildeo tem mecanismo
remodelador como o tecido oacutesseo desta forma as ceacutelulas tronco derivadas de
tecido dental podem ter um potencial de diferenciaccedilatildeo restrito em comparaccedilatildeo com
as da medula oacutessea aleacutem disto constituem o ectomesenquima devido a sua
interaccedilatildeo inicial com a crista neural Desde esta perspectiva as ceacutelulas tronco
derivadas do ectomesenquima podem possuir caracteriacutesticas que os assemelhe com
as ceacutelulas da crista neural
Koussoulakou Margaritis e Koussoulakos (2009) com a finalidade de
proporcionar informaccedilotildees sobre a evoluccedilatildeo morfogecircnese e reparo bioloacutegico dos
dentes realizaram uma revisatildeo da literatura neste trabalho informam que nossos
ancestrais peixes aacutegnatas tinham estruturas dermais semelhantes aos dentes e
que no transcurso de 500000000 de anos natildeo soacute migraram para a boca como
tambeacutem ocorreu que o nuacutemero de dentes por denticcedilatildeo geralmente diminuiu e a
complexidade morfoloacutegica dental aumentou em virtude das necessidades de dieta e
mastigaccedilatildeo que surgem como fatores principais na regulaccedilatildeo da evoluccedilatildeo dental e
dos muacutesculos mastigatoacuterios para permitir o maacuteximo aproveitamento da energia
caloacuterica dos alimentos A diversidade morfoloacutegica dos dentes na sua localizaccedilatildeo na
cavidade oral (incisivos ndash molares) ocorre em consequumlecircncia a interaccedilotildees entre
grupos especiacuteficos de genes homeobox PAX BARX DLX nas ceacutelulas mesenquimais
originadas na crista neural e fatores de crescimento como FGF e BMP no epiteacutelio
oral sendo que as secreccedilotildees epiteliais induzem as expressotildees mesenquimais
iniciando a formaccedilatildeo e desenvolvimento de embriotildees dentaacuterios especiacuteficos para
cada regiatildeo da boca que passam pelos estaacutegios de lacircmina dental botatildeo dental
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
15
ceacutelulas tronco mesenquimais neste contexto a polpa dental surge como alternativa
viaacutevel que devido a sua interaccedilatildeo inicial com a crista neural possibilitam
caracteriacutesticas diferentes agraves de origem da medula oacutessea e a assemelham na sua
potencialidade agraves ceacutelulas da crista neural Ateacute o presente momento cinco tipos
diferentes de ceacutelulas tronco dentaacuterias foram isoladas e caracterizadas do dente
humano Ceacutelulas tronco da polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados
(SHED) de ceacutelulas do ligamento periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e
progenitoras do foliacuteculo dental (DFPCs) As ceacutelulas tronco derivadas de tecidos
dentaacuterios satildeo isoladas de tecidos especializados e tem potencial de diferenciaccedilatildeo
em ceacutelulas odontogecircnicas e tambeacutem de originar outras linhagens similares poreacutem
com diferente potencialidade que as ceacutelulas tronco mesenquimais da medula oacutessea
(BMMSCs) Os tecidos dentaacuterios satildeo especializados e natildeo tem mecanismo
remodelador como o tecido oacutesseo desta forma as ceacutelulas tronco derivadas de
tecido dental podem ter um potencial de diferenciaccedilatildeo restrito em comparaccedilatildeo com
as da medula oacutessea aleacutem disto constituem o ectomesenquima devido a sua
interaccedilatildeo inicial com a crista neural Desde esta perspectiva as ceacutelulas tronco
derivadas do ectomesenquima podem possuir caracteriacutesticas que os assemelhe com
as ceacutelulas da crista neural
Koussoulakou Margaritis e Koussoulakos (2009) com a finalidade de
proporcionar informaccedilotildees sobre a evoluccedilatildeo morfogecircnese e reparo bioloacutegico dos
dentes realizaram uma revisatildeo da literatura neste trabalho informam que nossos
ancestrais peixes aacutegnatas tinham estruturas dermais semelhantes aos dentes e
que no transcurso de 500000000 de anos natildeo soacute migraram para a boca como
tambeacutem ocorreu que o nuacutemero de dentes por denticcedilatildeo geralmente diminuiu e a
complexidade morfoloacutegica dental aumentou em virtude das necessidades de dieta e
mastigaccedilatildeo que surgem como fatores principais na regulaccedilatildeo da evoluccedilatildeo dental e
dos muacutesculos mastigatoacuterios para permitir o maacuteximo aproveitamento da energia
caloacuterica dos alimentos A diversidade morfoloacutegica dos dentes na sua localizaccedilatildeo na
cavidade oral (incisivos ndash molares) ocorre em consequumlecircncia a interaccedilotildees entre
grupos especiacuteficos de genes homeobox PAX BARX DLX nas ceacutelulas mesenquimais
originadas na crista neural e fatores de crescimento como FGF e BMP no epiteacutelio
oral sendo que as secreccedilotildees epiteliais induzem as expressotildees mesenquimais
iniciando a formaccedilatildeo e desenvolvimento de embriotildees dentaacuterios especiacuteficos para
cada regiatildeo da boca que passam pelos estaacutegios de lacircmina dental botatildeo dental
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
16
capuz dental e campacircnula a partir da qual se formam os tecidos dentaacuterios e
peridentaacuterios Assim o dente na cavidade oral se forma em consequumlecircncia a uma
seacuterie de interaccedilotildees delicadas entre o epiteacutelio e ectomesecircnquima odontogecircnicos
Estas interaccedilotildees envolvem expressotildees espacialmente restritas de numerosos
genes e a secreccedilatildeo de vaacuterios fatores de transcriccedilatildeo e de sinalizaccedilatildeo por outro lado
distuacuterbios congecircnitos na formaccedilatildeo dental doenccedilas dentaacuterias adquiridas e tumores
odontogecircnicos afetam milhotildees de pessoas fazendo que a patologia oral humana
seja considerada o segundo problema cliacutenico mais frequumlente Os dados
experimentais e os avanccedilos na bioengenharia obtidos condicionaram agrave necessidade
de adquirir conhecimentos das inter relaccedilotildees de evoluccedilatildeo e mecanismos celulares e
moleculares que regulam a morfogecircnese de um determinado dente na sua posiccedilatildeo
natural que in vivo seraacute uacutetil para uso na prevenccedilatildeo e tratamento de patologias
dentaacuterias e malformaccedilotildees bem como na regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios
Saber (2009) relatou nesta revisatildeo da literatura sobre o corpo de
conhecimentos relacionados com ceacutelulas tronco pulpares fatores de crescimento
mais comuns matrizes utilizadas para controlar sua diferenciaccedilatildeo e uma teacutecnica
cliacutenica para manuseio de dentes imaturos natildeo vitais Salienta que apesar da teacutecnica
comum para tratamento de canal oferece altos niacuteveis de sucesso para muitas
situaccedilotildees cliacutenicas uma forma ideal de terapia poderia consistir na aplicaccedilatildeo de uma
teacutecnica na qual a polpa doente ou necroacutetica seja removida e substituiacuteda por tecido
pulpar sadio para revitalizar o dente A possibilidade de obter um tecido novo para
substituir a polpa doente perdida ou traumatizada eacute referida como endodontia
regenerativa Para obter este propoacutesito indica que eacute necessaacuterio aplicar a engenharia
tecidual um campo emergente e multidisciplinar que aplica os princiacutepios da
Engenharia e Biologia para obter substitutos bioloacutegicos que possam restaurar
manter ou proporcionar a sobrevivecircncia tecidual sendo que os tecidos de interesse
na endodontia regenerativa incluem dentina polpa cemento e ligamento
periodontal A chave para esta engenharia tecidual eacute a utilizaccedilatildeo de ceacutelulas tronco
fatores de crescimento e uma matriz carregadora as ceacutelulas tronco tem a
capacidade de se dividir para replicar a si proacuteprias ou produzir ceacutelulas
especializadas que possam diferenciar outros e vaacuterios tipos celulares Entre as
ceacutelulas tronco citadas na literatura salienta as ceacutelulas tronco pulpares que tem uma
alta capacidade proliferativa renovaccedilatildeo proacutepria e capacidade de diferenciaccedilatildeo
multipotencial (origina outros tipos de ceacutelulas) incluindo Osteoblastos Adipoacutecitos
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
17
Mioblastos Endotelioacutecitos Melanoacutecitos Neurocircnios e ceacutelulas da glia ceacutelulas tronco
de dentes esfoliados com capacidade de diferenciar uma variedade maior de ceacutelulas
do que as da polpa dental incluindo ceacutelulas neurais adipoacutecitos osteoblastos e
odontoblastos sendo que a maior habilidade destas ceacutelulas eacute formar tecido
mineralizado ceacutelulas tronco da papila apical de dentes permanentes imaturos
expressam vaacuterios marcadores de ceacutelulas tronco mesenquimais tem a capacidade
de originar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos com a produccedilatildeo de dentina in vivo e
satildeo ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para produzir dentina da raiz ceacutelulas
tronco do ligamento periodontal com a potencialidade de originar cementoblastos
adipoacutecitos e ceacutelulas formadoras de colaacutegeno tem sido observado em roedores sua
capacidade de reorganizar o periodonto de inserccedilatildeo Entre os fatores de
crescimento que aumentam o nuacutemero destas ceacutelulas tronco cita o Fator de
crescimento derivado de plaquetas fator de crescimento de fibroblastos fator
estimulante de colocircnias fator de crescimento epidermal fator de crescimento
endotelial vascular fator transformador do crescimento alfa e Proteiacutenas
morfogeneacuteticas oacutesseas Entre as matrizes artificiais utilizadas relata aacutecido polilaacutetico
aacutecido poliglicoacutelico poliacutemeros de polietileno glicol e vaacuterios tipos de peptiacutedeos
modificados acomodados na superfiacutecie de carregadores Salienta que o uso destas
informaccedilotildees na construccedilatildeo de matrizes artificiais contendo ceacutelulas-tronco e fatores
de crescimento podem permitir aplicaccedilatildeo cliacutenica nos diversos tratamentos como na
apicificaccedilatildeo
Yagyuu et al (2009) tiveram como objetivo neste trabalho investigar a
existecircncia de ceacutelulas-tronco progenitoras no tecido dental na fase de formaccedilatildeo de
coroa e comparar seu potencial para a formaccedilatildeo de tecido duro Foram utilizadas
ceacutelulas do foliacuteculo dental (DFC) e ceacutelulas da papila dental (CPDs) derivado de
foliacuteculos e papilas dentais na fase de formaccedilatildeo de coroa onde foi comparado sua
capacidade proliferativa e de formaccedilatildeo de tecido duro in vitro e in vivo Os resultados
obtidos foi que ambos DFC e DPCs tinham capacidade de proliferaccedilatildeo extensiva
expressando os antiacutegenos de superfiacutecie celular semelhantes e com capacidade de
formar tecido duro in vivo bem como in vitro No entanto haacute duas diferenccedilas entre o
DFC e DPCs O DPCs teve um acuacutemulo mais significativo de caacutelcio do que na
DFC Este por sua vez expressou um marcador de cementoblastos Com isto foi
possiacutevel concluir que as papilas dentais na fase da formaccedilatildeo da coroa conteacutem
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
18
diferentes tipos de ceacutelulas progenitoras e pode ter a capacidade de formaccedilatildeo de
tecido duro
Fraser et al (2010) relataram que a odontogecircnese pode ocorrer em situaccedilotildees
em que o epiteacutelio eacute originaacuterio do ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de
ambas Por outro lado as formaccedilotildees de dentes na boca ou na faringe ocorrem com
programas de expressatildeo gecircnica muito semelhante Evolutivamente a teoria claacutessica
sugere que os dentiacuteculos anexos agrave pele evoluiacuteram primeiro e que a superfiacutecie
ectodermal indutora destes odontoacuteides mergulhou dentro da cavidade oral para
formar os dentes ou que odontoacuteides em forma de placas evoluiacuteram inicialmente no
endoderma da faringe antes de se exteriorizar na boca Haacute uma proposta recente
que observa as homologias moleculares na co-expressatildeo de genes definindo um
espessamento epitelial competente e uma colaboraccedilatildeo de ectomesenquima
derivado da crista neural assim os odontoacuteides se desenvolvem em qualquer
territoacuterio epitelial sem que mudem as co-expressotildees gecircnicas
Huang et al (2010) com a finalidade de verificar a formaccedilatildeo de novo do
complexo polpa dentina ceacutelulas tronco da papila apical e polpa dental foram obtidos
de terceiros molares inclusos com ou sem aacutepice maduro pertencentes a doadores
humanos entre 16 e 20 anos e ceacutelulas tronco da medula oacutessea de ossos longos
pertencentes a doadores humanos com idade entre 20 e 63 anos inicialmente em
cultura de ceacutelulas foram caracterizados comparando entre si as expressotildees
moleculares e isoladas as ceacutelulas tronco Uma matriz carregadora foi elaborada
utilizando copoliacutemeros polilactideos e poliglicoacutelicos e nesta foram criadas poros com
diacircmetro de 250 a 425mm utilizando um procedimento padronizado com a
finalidade de acomodar dentro delas as ceacutelulas tronco em cultura Raiacutezes de dentes
humanos recentemente extraiacutedos foram cortados horizontalmente para obter
segmentos com 6 a 7mm de comprimento e seus canais alargados ateacute um diacircmetro
entre 1 e 25mm vedados numa extremidade do canal com MTA lavados e
esterilizados Dentro dos canais radiculares foram colocadas as matrizes contendo
as ceacutelulas tronco implantadas no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de
camundongos com 6 a 8 semanas de idade Cada camundongo recebeu 2 implantes
um a cada lado da linha meacutedia paralelamente foram implantados fragmentos de
raiz vazios constituindo o grupo controle Meses apoacutes os animais foram sacrificados
removidos os fragmentos radiculares para posterior anaacutelise histoloacutegica Nos
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
19
fragmentos controle 3 meses apoacutes o canal radicular foi preenchido com tecido
conjuntivo subcutacircneo em cerca de 2mm do seu comprimento constituiacutedo
principalmente por ceacutelulas adiposas e o restante estava vazio Os fragmentos que
receberam o preenchimento de matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental mostraram preenchimento completo com tecido pulpar regenerado
uma fina camada de caacutepsula fibrosa separou o tecido regenerado e o tecido
conjuntivo subcutacircneo Um nuacutemero representativo de amostras com canal
preenchido com matriz contendo ceacutelulas tronco da papila apical mostrou uma
camada contiacutenua e de espessura uniforme depositada sobre as paredes dentinaacuterias
e de MTA com caracteriacutesticas estruturais semelhantes agrave dentina este tecido
regenerado foi menos contiacutenuo e menos espesso nas amostras com canais
preenchidos com matriz contendo ceacutelulas tronco da polpa dental Ocorreram
tambeacutem inclusotildees celulares dentro da dentina regenerada tanto as ceacutelulas
odontoblaacutesticas quanto o tecido dentinaacuterio neoformado natildeo mostraram uma
organizaccedilatildeo uniforme Os resultados obtidos indicam a possibilidade de regeneraccedilatildeo
doa complexo dentino-pulpar estimulado pelas ceacutelulas tronco da papila apical e da
polpa dental
Devido aos avanccedilos da engenharia tecidual que com grande interesse estaacute
promovendo a formulaccedilatildeo de novos materiais carregadores de compostos bioativos
que influenciam diretamente o comportamento celular Miezawska e Kaplan (2010)
fizeram uma revisatildeo da literatura para analisar os dados relacionados com o controle
temporal e espacial de moleacuteculas sinalizadoras carregadas num biomaterial na
regulaccedilatildeo da resposta celular quando aplicadas em tecidos especiacuteficos Salientam
que a engenharia tecidual eacute um campo interdisciplinar avanccedilado onde ocorre o
design de materiais artificiais para implante em tecido vivo com a finalidade de obter
a regeneraccedilatildeo tecidual imitando agrave matriz extracelular normal uma vez que esta
suporta a morfologia e funccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos e regula funccedilotildees celulares
baacutesicas como proliferaccedilatildeo crescimento migraccedilatildeo diferenciaccedilatildeo e sobrevivecircncia
Essas funccedilotildees satildeo controladas atraveacutes de constituintes especiacuteficos dos tecidos
como colaacutegeno laminina fibronectina elastina que servem de suporte para
moleacuteculas funcionais como fatores de crescimento proteiacutenas matricelulares entre
outras Assim os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento
endoacutegeno do tecido nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado
manufaturado para substituir a estrutura bioloacutegica perdida com a total
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
20
funcionabilidade da matriz extracelular e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante
antes do dano ocorrido Assim nesta revisatildeo satildeo citados hidrogel de polietilenoglicol
revestido com Fator de Crescimento Endotelial Vascular (VEGF) promovendo
angiogenese com grande formaccedilatildeo de novos vasos sanguiacuteneos invaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais dentro do gel e em implantes subcutacircneos de ratos um remodelamento
completo do implante Fator de Crescimento Epidermal (EGF) acoplado a matrizes
de poliacutemeros sinteacuteticos carregando ceacutelulas tronco mesenquimais aumentam sua
sobrevivecircncia indicando que o contacto das ceacutelulas tronco com o EGF do
revestimento superficial do implante aumenta sua resistecircncia agrave morte celular
promovida pelas citocinas proinflamatoacuterias demonstrando a modulaccedilatildeo da
proliferaccedilatildeo e sobrevivecircncia das caacutelulas tronco mesenquimais O Fator de
Crescimento Nervoso (NGF) covalentemente ligado a uma matriz de Polidimetil
Siloxano promove um significante aumento do comprimento axonal comparado com
a accedilatildeo do NGF soluacutevel Proteiacutenas clonadas da proteiacutena bacteriana TolAIII
funcionando como esqueleto transportador de Osteopontina (OPN) ou Proteiacutena
morfogenetica oacutessea (BMP-2) onde a fusatildeo recombinante de proteiacutenas com OPN
promoveu a adesatildeo de ceacutelulas osteoblasticas primaacuterias e as recombinaccedilotildees com
BMP-2 promoveu a formaccedilatildeo de osso in vitro em 28 dias sem a adiccedilatildeo de estiacutemulo
osteogeacutenico externo Os trabalhos discutidos nesta revisatildeo representam a
emergecircncia de uma aacuterea de estudo que influencia o comportamento celular atraveacutes
do uso de moleacuteculas sinalizadoras fixadas em biomateriais com as caracteriacutesticas
determinadas pela engenharia tecidual permitindo o controle de dosagem e
distribuiccedilatildeo espacial de compostos bioativos
Volponi Pang e Sharpe (2010) salientam a importacircncia das propriedades
bioloacutegicas das ceacutelulas tronco dentais relatadas na literatura pertinente mostrando o
progresso raacutepido que estaacute ocorrendo no uso de ceacutelulas tronco para o reparo dental
bem como as dificuldades a serem transpostas antes da viabilidade na pratica
odontoloacutegica Informam que as primeiras ceacutelulas tronco dentaacuterios humanos foram
isoladas de terceiros molares permanentes e que exibiram alta capacidade de
proliferaccedilatildeo e alta frequumlecircncia de formaccedilatildeo de colocircnias com a produccedilatildeo esporaacutedica
de noacutedulos densamente calcificados aleacutem disso transplantes in vivo em
camundongos imunocomprometidos demonstraram uma alta capacidade para gerar
tecido dental funcional na forma de complexos polpadentina bem como outras
derivados celulares mesenquimais como adipoacutecitos condroacutecitos osteoblastos
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
21
neurocircnios e crescimento axonal Ceacutelulas tronco isoladas de dentes esfoliados
mostram capacidade proliferativa maior que as ceacutelulas tronco pulpares bem como
capacidade osteo-indutiva formaccedilatildeo de acuacutemulos esferoidais diferenciaccedilatildeo de
odontoblastos funcionais formaccedilatildeo de dentina tubular diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas
endoteliais angiogecircnicas em modelos com remoccedilatildeo pulpar devido a infecccedilotildees a
substituiccedilatildeo com ceacutelulas tronco de dentes esfoliados promove regeneraccedilatildeo de tecido
semelhante ao da polpa dental tambeacutem foi sugerido eficaacutecia terapecircutica no aliacutevio da
doenccedila de Parkinson em ratos estas ceacutelulas tem uma expressatildeo razoaacutevel de genes
que participam na via relacionada com proliferaccedilatildeo celular e formaccedilatildeo de matriz
extracelular incluindo fatores de crescimento como Fator de Crescimento de
Fibroblastos (FGF) e Fator Transformador do Crescimento beta (TGF-beta) este
uacuteltimo eacute importante por estar relacionado com a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos
Ceacutelulas tronco do Ligamento Periodontal com a capacidade de diferenciar
cementoblastos e tecido conjuntivo rico em colaacutegeno I Ceacutelulas tronco da papila
apical que em modelo de estudo de alveacuteolo de mini-porcos mostrou a capacidade de
regenerar o periodonto de inserccedilatildeo sugerindo que estas ceacutelulas podem ser usadas
de uma maneira similar aos implantes metaacutelicos recobertos por uma coroa dental
artificial Ceacutelulas tronco do foliacuteculo dental que em transplantes em camundongos
imunocomprometidos mostram indiacutecios de diferenciaccedilatildeo de Cemento e Osso
representam como as ceacutelulas tronco da papila apical ceacutelulas de tecido em
desenvolvimento e por isso podem exibir uma maior plasticidade que outras ceacutelulas
tronco Os autores salientam que os dados da literatura indicam a possibilidade de
da utilizaccedilatildeo destas ceacutelulas no reparo de tecidos dentaacuterios regeneraccedilatildeo periodontal
regeneraccedilatildeo de novo de polpa dental regeneraccedilatildeo de um dente completo e que
apesar dos progressos permanecem grandes obstaacuteculos na formulaccedilatildeo segura
simples e reproduziacutevel na terapia de base celular para o reparo e a regeneraccedilatildeo de
tecidos dentaacuterios que possa ser usado em pacientes finalizam indicando que o uso
das ceacutelulas tronco dentais em relaccedilatildeo a outras fontes de ceacutelulas tronco
mesenquimais para uso terapecircutico natildeo somente dependem da facilidade de uso e
acessibilidade mas tambeacutem da eficiecircncia e qualidade de reparo em relaccedilatildeo ao custo
As ceacutelulas pulpares crescem bem em culturas e a proporccedilatildeo de ceacutelulas com
propriedades de ceacutelulas tronco parecem aumentar com as passagens (replicaccedilotildees)
O estudo das bases moleculares deste comportamento poderaacute proporcionar um
paradigma para o aumento do nuacutemero de ceacutelulas tronco em culturas de outros tipos
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
22
celulares Para obter uma regeneraccedilatildeo dental completa restam muitos estudos a
serem realizados que levaraacute um tempo relativamente grande sendo um dos fatos
mais imediatos a ser resolvido a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees mesenquimais e
epiteliais que possam ser mantidas e expandidas em culturas para proporcionar o
grande nuacutemero de ceacutelulas necessaacuterias para desenvolver um dente aleacutem disso teraacute
que ser levado em consideraccedilatildeo a fonte autoacuteloga (caro poreacutem seguro) ou alogecircnico
(barato poreacutem com problemas de rejeiccedilatildeo)
Wang et al (2010a) com a finalidade de estudar a viabilidade de ceacutelulas
tronco de polpas com pulpite irreversiacutevel elaboraram um protocolo experimental que
consistiu em obter polpas sadias de dentes permanentes de pacientes entre 6 e 40
anos estas polpas saudaacuteveis foram usadas como controle e obtidas de 8 pacientes
com indicaccedilatildeo de extraccedilatildeo de molar com finalidade ortodocircntica polpas com pulpite
irreversiacutevel foram obtidas de 8 pacientes com procedimento endodocircntico indicado
As polpas obtidas foram processadas de acordo com teacutecnica padronizada para
cultura de ceacutelulas Cada tecido controle ou com pulpite foram processadas
cultivadas e avaliadas separadamente em todos os experimentos Os resultados da
avaliaccedilatildeo de formaccedilatildeo de colocircnias indicaram que as ceacutelulas tronco das polpas
comprometidas com pulpite tem capacidade proliferativa poreacutem em um grau
significantemente menor do que as ceacutelula de polpas normais As ceacutelulas do grupo
pulpite mostraram uma percentagem similar de marcadores de ceacutelulas tronco do que
as da polpa normal indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco em tecido pulpar
extremamente comprometido As ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de
ceacutelulas tronco de ambos os grupos (sadio e com pulpite) mostraram capacidades
semelhantes para formar tecido mineralizado Em conclusatildeo o estudo sugeriu a
existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel e os autores recomendam mais estudos
nesta linha pois eacute de interesse uma fonte endoacutegena de ceacutelulas multipotentes para a
regeneraccedilatildeo na terapia pulpar
Wang et al (2010b) tiveram como objetivo estudar a diferenciaccedilatildeo
odontogecircnica a partir de ceacutelulas tronco obtida da polpa de dentes humanos para
isso foram preparados discos de uma rede de fibras de aacutecido polilaacutetico com 5mm de
diacircmetro e espessura de 15mm e esterilizados em oacutexido de etileno As ceacutelulas
tronco foram obtidas do Centro de Biologia Molecular Cracircnio-facial da Faculdade de
Odontologia da Universidade do Sul da Califoacuternia e tratadas em meio de cultura para
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
23
obter ceacutelulas entre a terceira e sexta replicaccedilatildeo e inseridas na rede fibrosa dos
discos de aacutecido polilaacutetico Este complexo (ceacutelulas tronco e rede de fibras) foi
distribuiacutedo em 3 grupos No grupo 1 o complexo foi colocado em meio de cultura
sem suplementos (controle) no grupo 2 o complexo foi colocado em meio de cultura
suplementados com BMP7 8M (experimental) e grupo 3 o complexo foi colocado
com 50 ng ml de BMP7 (experimental) todos os meios foram cultivados a 37degC com
5 de CO2 Nos complexos discoceacutelulas cultivadas foi realizada a quantificaccedilatildeo de
DNA para determinar os niacuteveis de proliferaccedilatildeo celular dispersatildeo de raios X em
Microscopia eletrocircnica de Varredura para microanaacutelise de elementos quiacutemicos
cromatografia para determinar os niacuteveis de fosfatase alcalina PCR para determinar
o RNA total sequumlecircncias especiacuteficas para proteiacutenas da matriz dentinaacuteria
sialoproteiacutenas dentinaacuterias osteocalcina coloraccedilatildeo de Von Kossa para quantificar
caacutelcio Complexos discoceacutelulas cultivados (4 por cada meio de cultura) foram
implantados no tecido subcutacircneo da regiatildeo dorsal de camundongos e observados
apoacutes 6 semanas poacutes-implante em cortes histoloacutegicos corados pelo HE Von Kossa
e tricrocircmico de Masson A anaacutelise de DNA natildeo revelou diferenccedilas significantes na
proliferaccedilatildeo celular nos 3 grupos (meio de cultura sem suplementos e suplementado
com duas diferentes concentraccedilotildees de BMP7) Os resultados mostraram que tanto o
meio de cultura somente com dexametazona e o acrescido com BMP7 induziram agraves
ceacutelulas tronco pulpares a diferenciar ceacutelulas semelhantes a odontoblastos
Mostrando maior capacidade indutora no meio com acreacutescimo de BMP7 A produccedilatildeo
de matriz extracelular e tecido duro foram maiores nas amostras implantadas no
tecido subcutacircneo pertencentes ao grupo acrescido de BMP7 e as ceacutelulas
produtoras destas matrizes semelhantes agrave odontoblastos foram caracterizadas pela
reaccedilatildeo imunopositiva para sialoproteiacutenas dentinaacuterias Com estes resultados
concluiacuteram que a diferenciaccedilatildeo de odontoblastos a partir das ceacutelulas tronco pulpares
pode ser obtida utilizando rede de aacutecido polilaacutetico como carregador e que a
combinaccedilatildeo com BMP7 eacute mais efetiva nesta diferenciaccedilatildeo as combinaccedilotildees do
aacutecido polilaacutetico utilizado com fatores indutores da odontogecircnese proporcionam um
meio excelente para que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo
polpa-dentina
Yan et al (2010) tiveram como objetivo verificar a possibilidade de
reprogramar ceacutelulas tronco pluripontenciais induzidas a partir de tecido
ectomesenquimal descartado como lixo bioloacutegico de dentes deciacuteduos esfoliados e
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
24
terceiros molares extraiacutedos foram obtidas as polpas de dentes deciacuteduos (fonte de
ceacutelulas tronco de dentes deciacuteduos) terceiros molares com raiacutezes maduras (fonte de
ceacutelulas tronco pulpares) e a papila apical de terceiros molares com raiacutezes imaturas
(fonte de ceacutelulas tronco da papila apical) As polpas foram tratadas para cultivo
celular e obtenccedilatildeo de colocircnias celulares Populaccedilotildees heterogecircneas de ceacutelulas
tronco de dentes deciacuteduos ceacutelulas tronco de polpa dental e ceacutelulas tronco da papila
apical foram estocadas em nitrogecircnio liacutequido Depois de expandidas entre duas e
trecircs replicaccedilotildees as ceacutelulas tronco foram testadas para observaccedilatildeo dos marcadores
de superfiacutecie celular que satildeo tiacutepicos de ceacutelulas do tipo mesenquimal Estas ceacutelulas
foram submetidas a uma reprogramaccedilatildeo utilizando 4 fatores gecircnicos num sistema
de vetores contendo um fator promotor (CMV) as ceacutelulas sobreviventes apoacutes a
reprogramaccedilatildeo foram utilizadas para formar colocircnias As ceacutelulas-tronco pluripotentes
induzidas foram processadas para anaacutelise in vitro da capacidade neurogecircnica e
formaccedilatildeo de teratomas As ceacutelulas-tronco pluripontentes induzidas obtidas da polpa
dental mostraram ter potencial neurogecircnico todas as ceacutelulas-tronco pluripotenciais
induzidas obtidas das polpas de dentes deciacuteduos e terceiros molares com raiz
madura e papila apical de terceiros molares com raiz imatura formaram teratomas
As anaacutelises histoloacutegicas mostraram que essas ceacutelulas datildeo origem ao tecido neural
(ectoderma) cartilagem (mesoderma) glandular e epiteacutelio respiratoacuterio (endoderma)
poucas espiacuteculas oacutesseas foram observadas em alguns exemplares Os resultados
permitiram concluir aos autores que as ceacutelulas de origem ectomesenquimal
constituem uma excelente fonte alternativa para gerar ceacutelulas-tronco pluripontencias
induzidas
Zhang e Yelick (2010) relataram que a dentina eacute o maior componente tecidual
mineralizado do dente esta constituiacutedo por tuacutebulos que atravessam toda sua
espessura A polpa eacute o tecido conjuntivo frouxo alojado na cavidade central
delimitada pela dentina e estaacute estruturada por uma variedade de tipos celulares e
moleacuteculas da matriz Ambos tecidos Polpa e Dentina originam-se das mesmas
ceacutelulas da crista neural A funccedilatildeo principal da polpa eacute produccedilatildeo de Dentina primaacuteria
desde os estaacutegios iniciais da dentinogecircnese ateacute a completa formaccedilatildeo do aacutepice
radicular secundaacuteria a partir deste fato ateacute o resto de tempo de vida do dente e
terciaacuteria sob estiacutemulos patogecircnicos Os odontoblastos localizados revestindo a
dentina satildeo as ceacutelulas especializadas na produccedilatildeo de dentina A polpa injuriada tem
capacidade limitada de recuperaccedilatildeo proacutepria como nos casos de estiacutemulo fraco e
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
25
progresso lento quando o estimulo e forte e de progresso raacutepido os odontoblastos
primaacuterios satildeo destruiacutedos e os remanescentes natildeo tem capacidade proliferativa para
uma substituiccedilatildeo sob estas circunstacircncias ceacutelulas ectomesenquimais
indiferenciadas da polpa dental podem se diferenciar em Odontoblastos e secretar
dentina terciaacuteria reparadora estas ceacutelulas ectomesenquimais satildeo as ceacutelulas tronco e
podem se diferenciar em qualquer tipo celular da polpa Apesar de que um dente
sem polpa possa subsistir sem maiores problemas apoacutes endodontia bem sucedida
a manutenccedilatildeo vitalidade pulpar atraveacutes dos meacutetodos de terapia pulpares vitais
conhecidos capeamento pulpar indireto e capeamento pulpar direto neste uacuteltimo o
agente protetor eacute colocado diretamente sobre a superfiacutecie pulpar para permitir a
regeneraccedilatildeo do complexo polpa-dentina mesmo nos casos em que seja necessaacuterio
eliminar uma parte da polpa como na pulpotomia Neste sentido eacute importante a
escolha da modalidade de tratamento o material mais utilizado eacute o hidroacutexido caacutelcio
e outras substacircncias inorgacircnicas nenhum desses materiais tem a capacidade de
induzir a diferenciaccedilatildeo celular ao contraacuterio dos fatores de crescimento ou materiais
embebidos em fator de crescimento Recentemente a engenharia tecidual tem
modificado as teacutenicas para obter a regeneraccedilatildeo de tecidos e estaacute fundamentado em
tres pontos Ceacutelula fatores de crescimento e uma matriz de suporte as ceacutelulas mais
promissoras neste sistema satildeo as ceacutelulas tronco e embora existam questotildees natildeo
resolvidas a pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida
acadeacutemica principalmente envolvendo as ceacutelulas tronco de organismos adultos No
presente momento a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco proporciona a
soluccedilatildeo mais promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar
regenerativa
Abe et al (2011) tiveram como objetivo deste estudo caracterizar as
propriedades radiobioloacutegicas de ceacutelulas troncoprogenitoras ceacutelulas derivadas da
papila apical (APDCs) em comparaccedilatildeo com ceacutelulas derivadas da polpa dental Para
isso terceiros molares humanos impactados e recentemente extraidos por indicaccedilatildeo
ortodontica ou outros procedimentos foram obtidos e destes removidas as papilas
apicais e isoladas suas ceacutelulas e a seguir criopreservadas da segunda a sexta
passagem para sua utilizaccedilatildeo em cada experimento Ceacutelulas apicais e pulpares
foram cultivadas em matriz de hidroxiapatita porosa irradiadas com 0 a 4 Gy para
serem transplantadas em bolsas subcutacircneas no dorso de camundongos KSN com
4 a 7 semanas de vida decorridas 12 semanas apoacutes implante foram removidas e
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
26
processadas para anaacutelise histoloacutegica e histoquiacutemica do volume do tecido
neoformado nos poros da matriz de hidroxiapatita e a aacuterea foi calculada como a
percentagem de tecido duro regenerado na aacuterea dos poros Com este estudo foi
demonstrado pela primeira vez que ceacutelulas tronco derivadas da papila apical tem um
fenotipo radioresistente e uma capacidade embora significamente reduzida de
formar tecido mineralizado in vivo
Keller et al (2011) tiveram como finalidade desse trabalho substituir ceacutelulas
embrionaacuterias por ceacutelulas mesenquimais do dente ou ceacutelulas embrionaacuterias
expandidas em cultura e verificar sua capacidade de mediar o desenvolvimento de
dente in vitro quando reassociada ao epiteacutelio odontogecircnico para tanto foram
utilizadas clones de ceacutelulas mesenquimais (171A4 e 7051C5) derivados de molares
de camundongos com 18 dias de vida intrauterina cultivadas em meio de cultura em
alguns meios de cultura foi adicionado FGF2 Ceacutelula embrionaacuterias dentaacuterias foram
obtidas de camundongos ICR com idade embrionaacuteria de 14 16 e 18 dias nestes
foram dissociadas o epiteacutelio e as ceacutelulas mesenquimais e cultivadas estas ceacutelulas
foram imediatamente reassociadas ou cultivadas por 1 a 4 dias na presenccedila de
FGF2 antes de sua reassociaccedilatildeo Clones de ceacutelulas mesenquimais 172A4 e 7051C5
foram reassociadas com epiteacutelio intacto de embriotildees com 14 dias antes da
reassociaccedilatildeo os clones celulares foram preacute cultivadas durante 4 dias na presenccedila de
FGF2 O epiteacutelio de embriotildees com 14 dias foram reassociadas com ceacutelulas
mesenquimais imediatamnte apoacutes sua dissociaccedilatildeo de embriotildees com 14 16 e 18
dias ou com ceacutelulas mesenquimais cultivadas durante 4 dias antes de sua
reassociaccedilatildeo na presenccedila de FGF2 As reassociaccedilotildees entre as linhagens de ceacutelulas
mesenquimais clonadas ou embrionaacuteiar com o epiteacutelio dental dos embriotildees de 14
dias foram cultivadas por 2 4 6 8 e 10 dias Algumas reassociaccedilotildees de ceacutelulas
mesenquimais clonadas com epiteacutelio dental de embriotildees com 14 dias foram
cultivadas durante dois dias antes de serem implantadas entre o tecido subcutacircneo
e o muacutesculo da orelha de camundongos com 8 semanas de vida e mantidas durante
2 semanas Os resultados mostraram que as ceacutelulas mesenquimais clonadas natildeo
mediaram a formaccedilatildeo dental a potencialidade odontogecircnica das ceacutelulas
mesenquimais dentaacuterias decresceu das obtidas de embriotildees com 14 dias as obtidas
de embriotildees com 16 dias e foram totalmente perdidas nas ceacutelulas obtidas de
embriotildees com 18 dias A suplementaccedilatildeo com FGF2 natildeo restaurou a capacidde das
ceacutelulas mesenquimais promoverem a odontogecircnese Este estudo evidenciou a
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
27
necessidade de procurar condiccedilotildees mais especiacuteficas para manter a capacidade
odontogecircnica das ceacutelulas mesenquimais quando reassociadas com epiteacutelio
odontogecircnico e sugere continuar estudos para conseguir uma metodologia de cultivo
e uma melhor caracterizaccedilatildeo das ceacutelulas competentes dentro do mesenquima
dental
28
3 MATERIAIS E MEacuteTODOS
Com esta finalidade neste estudo experimental foram utilizados dez ratos
(Rattus Norvegicus Albinus) machos com 45 dias de idade que foram obtidos junto
ao Bioteacuterio Central da UNIVALI Cada animal foi anestesiado com uma mistura de
cloridrato de ketamina 80mgfraslKg e cloridrato de Xilazina 10mgfraslKg e foram
avulsionados os incisivos centrais do lado direito (Figura 1) e imediatamente com
auxiacutelio de microscoacutepio ciruacutergico foi removida a papila apical (Figura 2) e dividida em
metades vestibular e lingual e submersas em soro fisioloacutegico gelado ateacute o momento
do implante
Figura 1 Fotografia do incisivo superior Figura 2 Macrofotografia mostrando a papila
direito avulsionado mostrando a coroa e apical (seta)
a regiatildeo apical (seta) Fonte arquivo das autoras
Fonte arquivo das autoras
No mesmo periacuteodo ciruacutergico foram preparadas bolsas receptoras para o
implante das papilas no tecido subcutacircneo do pavilhatildeo auditivo das duas orelhas
na bolsa da orelha direita foi transplantada a metade vestibular da papila apical e na
bolsa do lado esquerdo a metade lingual Para promover analgesia poacutes-operatoacuteria
os animais foram tratados com buprenorfina 05mgfraslKg 1 por dia por via
intramuscular durante 5 dias
Apoacutes 07 dias os animais foram submetidos ao mesmo procedimento
anesteacutesico para remoccedilatildeo das aacutereas de implante e imediatamente imergidas em
soluccedilatildeo fixadora de paraformaldeiacutedo a 4 em tampatildeo fosfato 01 M e pH 74
durante 24 horas subsequentemente desidratadas em concentraccedilotildees crescentes de
aacutelcool (70 90 e 100) por periacuteodo total de 24 horas clareadas em xilol e
incluiacutedas em parafina
29
De cada bloco de parafina (20 em total) foram obtidos 05 cortes semi-
seriados (110) e corados pela Hematoxilina e Eosina (HE) Em cada corte foi
analisado com auxiacutelio de microscoacutepio de luz transmitida as mudanccedilas morfoloacutegicas
do tecido embrionaacuterio transplantado presenccedila de tecido mineralizado e infiltrado
inflamatoacuterio
As observaccedilotildees morfoloacutegicas foram documentadas com fotomicroscoacutepio e
descritas sendo posteriormente discutidas com base no referencial teoacuterico Este
projeto teve parecer no comitecirc de eacutetica no uso de animais da UNIVALI dia
29072010 cadastro CEUA 02210
30
4 RESULTADOS
41 Anaacutelise histoloacutegica
A anaacutelise histoloacutegica mostra a presenccedila de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear
no tecido receptor dos implantes das papilas vestibular e lingual este infiltrado eacute
mais intenso no implante com papila vestibular (Fig 3)
FIGURA 3 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento no original 10x Observar predomiacutenio de infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas) no implante com papila vestibular
Apesar do predomiacutenio da presenccedila de reaccedilatildeo inflamatoacuteria mesmo sendo
intensa na papila vestibular observa-se a presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias
caracterizadas pela sua morfologia alongada semelhante a fibroblastos (Figura 4)
FIGURA 4 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar infiltrado inflamatoacuterio mononuclear (setas pretas) mais intenso no implante com papila vestibular (A) e presenccedila de ceacutelulas embrionaacuterias (setas brancas) mais evidente na papila lingual (B)
A B
A B
E
A
31
Em algumas amostras tambeacutem foi observado a presenccedila de tecido
mineralizado com caracteriacutesticas morfoloacutegicas semelhantes as da dentina terciaacuteria
de reparo (Fig 5)
FIGURA 5 Implante de papila vestibular (A) e papila lingual (B) Coloraccedilatildeo HE aumento 20x no original Observar presenccedila de tecido mineralizado (M)
A
B
M
M
M
5 DISCUSSAtildeO
O incisivo de roedores como o rato apresenta neoformaccedilatildeo tecidual e
movimentaccedilatildeo eruptiva continua durante toda sua vida aleacutem disto somente a
superfiacutecie vestibular do dente eacute revestida por esmalte e na lingual apresenta
periodonto de inserccedilatildeo A produccedilatildeo destes tecidos eacute efetivado pela presenccedila de
ceacutelulas tronco na regiatildeo apical do dente numa aacuterea denominada de alccedila cervical
onde jaacute foi observado que a interaccedilatildeo molecular entre as ceacutelulas tronco epiteliais e
mesenquimais do lado vestibular satildeo diferentes aos do lado lingual (WANG et al
2007 CATOacuteN TUCKER 2009)
Nossas observaccedilotildees mostram uma provaacutevel diferenccedila no grau da
manifestaccedilatildeo inflamatoacuteria uma vez que o implante da metade vestibular da papila
apical provoca quadro inflamatoacuterio mais acentuado do que o implante da metade do
lado lingual confirmando a diferenccedila bioloacutegica observada por (WANG et al 2007)
As bolsas receptoras dos transplantes que realizamos no tecido subcutacircneo
da orelha do rato nos parece adequada uma vez que na literatura encontramos
estudos como o de Keller et al (2011) que utilizado diversos tipos de recombinaccedilatildeo
de ceacutelulas ectomesenquimais e epiteliais obtidas de papila dental e oacutergatildeo do
esmalte de embriotildees de camundongos as implantaram em orelha de camundongos
adultos obtendo como resultado a formaccedilatildeo de estrutura dental
Por outro lado estudos sobre a evoluccedilatildeo dental sugerem que a odontogecircnese
pode ocorrer em situaccedilotildees em que o componente epitelial pode ser originaacuterio do
ectoderma endoderma ou de uma combinaccedilatildeo de ambas Fraser et al (2010) isto
permite inferir que o tecido mineralizado que observamos em nosso trabalho e que
se formou numa situaccedilatildeo em que as ceacutelulas mesenquimais da papila apical que
transplantamos interagiram com o epiteacutelio ectodermal da pele da orelha do rato
seja um tipo de dentina semelhante agrave dentina terciaacuteria de resposta tambeacutem
conhecida como dentina osteoacuteide
O modelo estudado por Huang et al (2010) no qual utilizando uma matriz com
poros onde foram acomodadas ceacutelulas tronco da papila apical isoladas em meio de
cultura e este complexo utilizado como material para repletar o canal de raiacutezes
preparados com esta finalidade e implantados em tecido subcutacircneo de rato
promoveram regeneraccedilatildeo pulpar com formaccedilatildeo de dentina normal Os dados que
obtivemos em nosso estudo nos permite sugerir que utilizando a papila apical do
33
incisivo do rato num modelo semelhante possamos estudar futuramente o potencial
reparador do complexo polpa dentina uma vez que em nossos transplantes houve
formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina de reparo
A obtenccedilatildeo de ceacutelulas tronco com potencial histogecircnico de polpas de dentes
esfoliados (YAN et al 2010) de polpas com pulpite irreversiacutevel (WANG et al
2010a) de polpas normais apoacutes irradiaccedilatildeo com raios X (ABE et al 2011) que
mantiveram sua capacidade de originar tecido novo constatam que o tecido
mesenquimal da polpa dental constitui uma excelente fonte alternativa para gerar
ceacutelulas tronco pluripontencias induzidas mesmo quando obtidas em situaccedilotildees que
desafiam a sobrevivecircncia celular Estes dados permitem afirmar que a manipulaccedilatildeo
da papila apical do incisivo do rato em termos de tempo transcorrido desde sua
obtenccedilatildeo ateacute a acomodaccedilatildeo na bolsa receptora na orelha em nosso estudo natildeo
teve caracteriacutesticas criacuteticas pois houve formaccedilatildeo de novo tecido com morfologia
totalmente diferente ao do tecido receptor reforccedilando os dados acima citados
As ceacutelulas tronco mesenquimais dentaacuterias natildeo apenas estabelecem diaacutelogos
moleculares diferentes como os citados por Wang et al (2007) mas tambeacutem
existem diferentes tipos de ceacutelulas tronco relacionadas com o dente como as
citados por Huang Gronthos e Shi (2009) indicando a existecircncia de cinco tipos da
polpa dental (DPSCs) de dentes deciacuteduos esfoliados (SHED) do ligamento
periodontal (PDLSCs) da papila apical (SCAP) e progenitoras do foliacuteculo dental
(DEPCs) e que aleacutem da potencialidade de formar os tecidos dentaacuterios tambeacutem tem
potencialidade semelhante agraves ceacutelulas tronco da medula oacutessea (BMMSCs) de
produzir outras linhagens celulares Isto permite salientar a importacircncia de investigar
a biologia das ceacutelulas tronco apicais do incisivo do rato uma vez que existe
diferenccedila de atividade celular entre as metades vestibular e lingual comprovado por
nossos resultados sobre a reaccedilatildeo inflamatoacuteria promovida mais acentuadamente pelo
transplante da papila apical vestibular esta diferenccedila poderaacute ter reflexos na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
A importacircncia de obter dados vinculados ao comportamento bioloacutegico das
ceacutelulas da papila apical do incisivo do rato perpassa pela possibilidade de sua
aplicabilidade em modelos que estudam a terapia de base celular e a bioengenharia
como demonstrou Drsquoaquino et al (2009) que utilizando ceacutelulas tronco isoladas de
polpa de terceiro molar humano impactado acomodados em esponja de colaacutegenos
e inseridos (homeotransplante) dentro de uma ferida oacutessea em situaccedilatildeo cliacutenica de
34
impossibilidade de reparo espontacircneo conseguiu restaurar completamente o defeito
oacutesseo mandibular um ano apoacutes transplante Da mesma forma eacute sugerido este tipo
de terapia por Zhang e Yelick (2010) que indicam que no presente momento a
pesquisa com ceacutelulas tronco eacute um dos campos mais ativos da vida acadecircmica e
sugere que a engenharia tecidual a base de ceacutelulas tronco eacute a soluccedilatildeo mais
promissora e deveria proporcionar uma alternativa na terapia pulpar regenerativa
Por este motivo eacute importante a obtenccedilatildeo de dados relacionados com a atividade
bioloacutegica da papila apical do incisivo do rato em transplantes para explorar o
potencial de formar tecidos principalmente por ser conhecida a diferenccedila de
produccedilatildeo de tecidos entre a regiatildeo vestibular e lingual em condiccedilotildees normais
Esta capacidade reparadora das ceacutelulas tronco pulpares tem sido tambeacutem
observada em vaacuterios modelos de estudo como os que simulam a perfuraccedilatildeo do
assoalho da cacircmara pulpar em meios de cultura de ceacutelulas quando associada a
uma rede de colaacutegeno acrescido de proteiacutena dentinaacuteria 1 Prescott et al (2008) ou
quando associadas a nanofibras de aacutecido polilaacutetico imitando a arquitetura das fibras
colaacutegenas e BMP7 Wang et al (2010b) com a produccedilatildeo de uma matriz organizada
semelhante ao tecido pulpar permitindo a formaccedilatildeo de tecido mineralizado Os
resultados de nosso estudo mostraram em alguns casos a formaccedilatildeo de um tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide ou dentina terciaacuteria de reparo o que
sugere a possibilidade de utilizar a papila apical do incisivo do rato em estudos
semelhantes aos acima citados com a vantagem da simplicidade metodoloacutegica e
sua viabilidade econocircmica por natildeo ser necessaacuterio a adiccedilatildeo de uma matriz
carregadora e nem de fatores de crescimento
A anaacutelise dos receptores de membrana das ceacutelulas tronco dentaacuterias e das
localizadas na medula oacutessea mostra que cada uma tem seu jogo proacuteprio de
receptores destacando-se que as ceacutelulas da papila apical aleacutem de expressar os
mesmos marcadores das ceacutelulas da medula oacutessea tem outros que lhe permitem
originar ceacutelulas semelhantes agrave odontoblastos que produzem dentina in vivo
sugerindo serem as ceacutelulas fonte de odontoblastos primaacuterios para a formaccedilatildeo da
dentina radicular importante na formaccedilatildeo da raiz dental (SONOYAMA et al 2008)
Neste sentido a papila apical utilizada em nosso estudo tem a vantagem de conter
na mesma aacuterea anatocircmica ceacutelulas com diaacutelogos moleculares que permitem a
formaccedilatildeo de dentina e esmalte semelhante agrave coroa dental humana e formaccedilatildeo de
dentina e cemento semelhante agrave raiz do dente humano permitindo seu uso em
35
estudos de reparo como no capeamento pulpar ou na neoformaccedilatildeo da raiz dental
como sugerem nossos resultados ao evidenciar a possibilidade de formar tecido
mineralizado semelhante agrave dentina osteoacuteide
O interesse pela terapia de base celular tem proporcionado dados importantes
como o uso de ceacutelulas tronco da papila apical obtidos de terceiros molares humanos
inclusos irradiados com ateacute 4Gv e quando implantados em associaccedilatildeo com uma
matriz de hidroxiapatita em tecido subcutacircneo de camundongos promovem mesmo
com a sua capacidade significantemente reduzida a formaccedilatildeo de tecido
mineralizado sugerindo um fenoacutetipo radio resistente (ABE et al 2011) Esta
capacidade de resistecircncia das ceacutelulas tronco pulpares tambeacutem foi comprovado por
Wang et al (2010a) ao observar que ceacutelulas tronco obtidas de polpas de dentes
humanos com pulpite irreversiacutevel mostraram uma percentagem similar de
marcadores de ceacutelulas tronco do que as da polpa normal indicando a existecircncia de
ceacutelulas tronco em tecido pulpar extremamente comprometido por outro lado as
ceacutelulas com reaccedilatildeo positiva para marcadores de ceacutelulas tronco dos grupos sadio e
com pulpite mostraram capacidades semelhantes para formar tecido mineralizado
indicando a existecircncia de ceacutelulas tronco funcionais em polpas dentais clinicamente
comprometidas com pulpite irreversiacutevel Este modelo tambeacutem poderia ser utilizado
com os transplantes de ceacutelulas da papila apical de incisivo de ratos pois haacute indiacutecios
da produccedilatildeo de tecido mineralizado nos transplantes subcutacircneos e com a
vantagem de que manipulaccedilatildeo deste tecido natildeo requer o emprego de metodologias
sofisticadas e de alto custo Eacute oportuno salientar que os dados proporcionados pelas
investigaccedilotildees recomendam mais estudos nesta linha pois eacute de interesse uma fonte
endoacutegena de ceacutelulas multipotentes na terapia pulpar regenerativa
Durante a obtenccedilatildeo de amostra de papila dental em nosso trabalho
observamos a facilidade da separaccedilatildeo da papila apical do resto da polpa dental do
incisivo do rato como relatado por Sonoyama et al (2008) ao separar a papila apical
de terceiros molares humanos impactados utilizados para estudo de ceacutelulas tronco
da papila apical em cultura de ceacutelulas Isto permite afirmar que as amostras
utilizadas em nosso trabalho provavelmente no tiveram contaminaccedilotildees de outros
tipos celulares a natildeo serem aquelas que estivessem em vias de diferenciaccedilatildeo
poreacutem sem produccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel o que permitiria o estudo de variaacuteveis
relacionadas com dentinogecircnese e osteogecircnese como os encontrados em cultura
de ceacutelulas por (SONOYAMA et al 2008) Por isto podemos afirmar com relativa
36
seguranccedila que a produccedilatildeo de tecido mineralizado esteve relacionado com a
diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na elaboraccedilatildeo de matriz mineralizaacutevel
Nossos dados relacionados com a formaccedilatildeo de tecido mineralizado no tecido
subcutacircneo receptor do transplante de papila apical eacute reforccedilado por dados da
literatura indicando a potencialidade das ceacutelulas tronco da papila apical de induzir
dentinogecircnese e cemento contendo fibras de Sharpey em modelo de implante
autoacutelogo em alveacuteolo dental de miniporcos (SONOYAMA et al 2006) A utilizaccedilatildeo do
modelo de estudo em ratos tem a vantagem do manuseio e manutenccedilatildeo serem
economicamente mais viaacutevel
Existe uma seacuterie de situaccedilotildees cliacutenicas em que o reparo espontacircneo de feridas
oacutesseas eacute impossiacutevel como por exemplo as provocadas pela extraccedilatildeo de terceiros
molares impactados nos quais o osso distalmente localizado ao segundo molar
com perda de grandes quantidades de cortical oacutessea provocando frequentemente a
perda do segundo molar sendo que nestes casos eacute possiacutevel a regeneraccedilatildeo total
utilizando ceacutelulas tronco pulpares misturadas a esponja de colaacutegeno como relata
DrsquoAQUINO et al (2009) Neste sentido nossos resultados mostrando formaccedilatildeo de
tecido mineralizado em receptor subcutacircneo indicam a possibilidade da utilizaccedilatildeo
das ceacutelulas da papila apical em complexos semelhantes para obter a regeneraccedilatildeo
oacutessea guiada
Os dados da literatura consultada sugerem que a produccedilatildeo de mais
conhecimentos sobre a biologia das ceacutelulas tronco dentais e a formulaccedilatildeo de novos
materiais associada aos princiacutepios de engenharia tecidual constituiratildeo uma base
soacutelida sobre a qual os planos de tratamento cliacutenico poderatildeo ser reformulados como
por exemplo no tratamento de dentes imaturos com infecccedilatildeo endodocircntica e neste
aspecto as ceacutelulas tronco da papila dental satildeo consideradas uma fonte de alta
qualidade devido a sua potencialidade de diferenciar vaacuterios tipos de ceacutelulas com a
capacidade de formar tecidos dentaacuterios e peridentaacuterios (HUANG et al 2008) Por
outro lado sabe-se que para obter o resultado cliacutenico ideal de uma regeneraccedilatildeo
dental completa seraacute necessaacuterio realizar muitos estudos num tempo que seraacute
relativamente grande pois um dos problemas mais imediatos a ser resolvido eacute ainda
a identificaccedilatildeo das populaccedilotildees de ceacutelulas tronco mesenquimais e epiteliais com
metodologias adequadas que possam mantecirc-las e expandi-las em culturas de
ceacutelulas para proporcionar o nuacutemero adequado de ceacutelulas necessaacuterias para
desenvolver um dente (VOLPONI PANG SHARPE 2010) Da mesma forma os
37
conhecimentos sobre sua evoluccedilatildeo e desenvolvimento expressatildeo gecircnica atividade
de fatores de crescimento e de transcriccedilatildeo satildeo necessaacuterios natildeo soacute para obter
regeneraccedilatildeo dos tecidos dentaacuterios como tambeacutem para prevenir e tratar suas
patologias (WEISS et al 1998 KOUSSOULAKOU MARAGARITIS
KOUSSOULAKOS 2009) Neste contexto os resultados de nosso trabalho sugerem
que na papila apical do incisivo do rato as regiotildees vestibulares e linguais tenham
comportamentos bioloacutegicos diferentes quando utilizados em transplantes uma vez
que encontramos diferenccedilas nas reaccedilotildees inflamatoacuterias provocadas nas bolsas
receptoras subdermais utilizadas aleacutem da capacidade de diferenciar tecido
mineralizado estes comportamentos bioloacutegicos indicam a possibilidade de que
trabalhos futuros confirmem este pressuposto e que utilizando teacutecnicas de
isolamento de ceacutelulas tronco possam ser evidenciadas dois tipos diferentes de
ceacutelulas tronco apicais com a probabilidade de que uma forme a raiz do dente e a
outra a coroa dental
A bioengenharia tem demonstrado que a escolha de um material adequado
para carregar as ceacutelulas tronco e a adiccedilatildeo de um fator de crescimento adequado
como demonstrado por Wang et al (2010b) utilizando fibras de aacutecido polilaacutetico
ceacutelulas tronco e BMP7 hidrogel de polietilenoglicol associados a vaacuterios fatores de
crescimento (MIEZAWSKA KAPLAN 2010) proporcionam um meio excelente para
que as ceacutelulas tronco pulpares possam regenerar o complexo polpa-dentina poreacutem
os novos biomateriais devem permitir o gradual remodelamento endoacutegeno do tecido
nativo levando agrave substituiccedilatildeo do material implantado manufaturado para substituir a
estrutura bioloacutegica perdida permitindo a total funcionabilidade da matriz extracelular
e das ceacutelulas que existia no siacutetio do implante antes do dano ocorrido Neste modelo
eacute bem provaacutevel que a papila apical por nos utilizada em nosso estudo possa
constituir uma via alternativa de estudo em condiccedilotildees metodoloacutegicas mais simples
uma vez que a papila apical constituiacutedo por ceacutelulas embrionaacuterias suportada numa
matriz extracelular proacutepria que per se jaacute consta de todos os elementos necessaacuterios
para a regeneraccedilatildeo tecidual que satildeo ceacutelulas embrionaacuterias matriz e fatores de
crescimento
Cabe salientar que a maioria dos trabalhos relatados na nossa revisatildeo da
literatura utiliza ceacutelulas tronco isoladas com metodologias que requerem condiccedilotildees
laboratoriais especiais e de custo elevado Pelo contraacuterio o uso da papila apical do
incisivo do rato natildeo somente eacute mais simples como tambeacutem permite
38
homeotransplante em tempo relativamente curto a papila eacute removida e
imediatamente transplantada no tecido receptor
6 CONCLUSAtildeO
Os resultados obtidos com a metodologia e as condiccedilotildees experimentais nas
quais foi realizado este estudo nos permitem concluir que
1- O implante de papila vestibular promove reaccedilatildeo inflamatoacuteria mais intensa que o
implante da papila lingual
2- A reaccedilatildeo inflamatoacuteria natildeo eliminou a diferenciaccedilatildeo de ceacutelulas especializadas na
formaccedilatildeo de tecido mineralizado
3- Haacute formaccedilatildeo de tecido mineralizado semelhante agrave dentina terciaacuteria de reparo
tanto no implante com papila lingual como vestibular
40
7 REFEREcircNCIAS
ABE S HAMADA K YAMAGUCHI S AMAGASA T MIURA M Characterization of the radioresponse of human apical papilla-derived cells Stem Cell Research amp Therapy Londres v 2 n 2 p 1-10 Jan 2011 Disponiacutevel em lt httpstemcellrescomcontent212gt Acesso em 10 mar 2011 CATOacuteN J TUCKER A S Current knowledge of tooth development patterning and mineralization of the murine dentition J Anat Londres v 214 n 4 p 502ndash515 Apr 2009 DrsquoAQUINO R DE ROSA A LANZA V TIRINO V LAINO L GRAZIANO A DESIDERIO V LAINO G PAPACCIO G Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stemprogenitor cells and collagen sponge biocomplexes Eur cell mater Wales v 18 p 75-83 2009 FRASER G J CERNY R SOUKUP V FRASER M B STREELMAN J T The Odontode Explosion The origin of tooth-like structures in Vertebrates Bioessays Cambridge v 32 n 9 p 808ndash817 Sept 2010
HUANG G T SONOYAMA W LIU Y LIU H WANG S SHI S The hidden treasure in apical papilla the potential role in pulpdentin regeneration and bioroot engineering J endod Baltimore v 34 n 6 p 645-651 June 2008
HUANG G T GRONTHOS S SHI S Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs those from other sources their biology and role in regenerative medicine J dent res Washington v 88 n 9 p 792-806 Sept 2009
HUANG G T Pulp and dentin tissue engineering and regeneration current progress Regen med Londres v 4 n 5 p 697-707 Sept 2009 HUANG G T YAMAZA T SHEA L D DJOUAD F KUHN N Z TUAN R S SHI S StemProgenitor CellndashMediated de novo Regeneration of Dental Pulp with Newly Deposited Continuous Layer of dentin in an in vivo Model J tissue Eng Regen Med Chichester v16 n 2 p 605-615 Feb 2010 KELLER L BOPP K S MENDOZA S A POLIARD A LESOT H Tooth engineering searching for dental mesenchymal cells sources Front Oral Physiol Basel v2 n 7 p 1-10 Mar 2011 KOUSSOULAKOU D S MARGARITIS L H KOUSSOULAKOS S L A Curriculum Vitae of Teeth Evolution Generation Regeneration Int J Biol Sci v5 n3 p 226-243 Feb 2009 MIESZAWSKA A J KAPLAN D L Smart biomaterials - regulating cell behavior through signaling molecules BMC cell biol Londres v8 n 59 May 2010 Disponiacutevel em lthttpwwwbiomedcentralcom1741-7007857gt Acesso em 20 nov 2010 NAKASHIMA M MIZUNUMA K MURAKAMI T AKAMINE A Induction of dental pulp stem cell differentiation into odontoblasts by electroporation-mediated gene delivery of growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene ther Basingstoke v 9 n 12 p 814-818 June 2002
41
NAKASHIMA M IOHARA K ISHIKAWA M ITO M TOMOKIYO A TANAKA T AKAMINE A Stimulation of reparative dentin formation by ex vivo gene therapy using dental pulp stem cells electrotransfected with growthdifferentiation factor 11 (Gdf11) Gene Ther Basingstoke v 15 n 11 p 1045-1053 Nov 2004 PRESCOTT R S ALSANEA R FAYAD M I JOHNSON B R WENCKUS CHS JIANJUN H JOHN A S GEORGE A In-vivo Generation of Dental Pulp-Like Tissue Using Human Pulpal Stem Cells a Collagen Scaffold and Dentin Matrix Protein 1 Following Subcutaneous Transplantation in Mice J Endod Baltimore v 34 n4 p 421ndash426 Apr 2008 SABER S E M Tissue engineering in endodontics J Oral Sci v51 n4 p 495 ndash 507 Dec 2009
SONOYAMA W LIU Y FANG D YAMAZA T SEO B M ZHANG C LIU H GRONTHOS S WANG C Y WANG S SHI S Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine PLoS ONE San Francisco v1 n1 p1-8 Dez 2006 Disponiacutevel em lt wwwplosoneorggt Acesso em 15 abr 2010
SONOYAMA W LIU Y YAMAZA T TUAN R S WANG S SHI S HUANG G T Characterization of the apical papilla and its residing stem cells from human immature permanent teeth a pilot study J endod Baltimore v 34 n 2 p 166-171 Feb 2008
VOLPONI A A PANG Y SHARPE P T Stem cell-based biological tooth repair and regeneration Trends Cell Biol Cambridge v 20 n 12 p 715ndash722 Dec 2010 WANG X P SUOMALAINEN M FELSZEGHY S ZELARAYAN L C ALONSO M T PLIKUS MV MAAS RL CHUONG Ch-M SCHIMMANG T THESLEFF I An Integrated Gene Regulatory Network Controls Stem Cell Proliferation in Teeth PLoS Biol San Francisco v 5 n 6 p 1324-1333 June 2007 WANG P J WRIGHT J T BENCHARIT S ZHANG S EVERETT E T TEIXEIRA FB PREISSER J S Putative Stem Cells in Human Dental Pulp with Irreversible Pulpitis-An Exploratory Study J Endod Baltimore v36 n5 p820ndash825 May 2010a WANG J et al The odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells on nanofibrous poly(L-lactic acid) scaffolds in vitro and in vivo Acta Biomat Oxford v 10 n6 p3856ndash3863 Oct 2010b WEISS K M STOCK D W ZHAO Z Dynamic interactions and the evolutionary genetics of dental patterning Crit rev oral biol med Boca Raton v9 n4 p 369-398 1998 YAGYUU T IKEDA E OHGUSHI H TADOKORO M HIROSE M MAEDA M INAGAKE K KIRITA T Hard tissue-forming potential of stemprogenitor cells in human dental follicle and dental papilla Arch oral Biol Oxford v55 n 1 p 68-76 Nov 2009 YAN X QIN H QU C TUAN R S SHI S HUANG G T J iPS Cells Reprogrammed From Mesenchymal-Like Stem Progenitor Cells of Dental Tissue Origin Stem cells dev v19 n 4 p 469ndash480 Apr 2010 YE L LE T Q ZHU L BUTCHER K SCHNEIDER R A LI W BESTEN P K Amelogenins in human developing and mature dental pulp Jdent res Washington v85 n9 p 814-818 Sept 2006
42
ZHANG W Yelick P C Vital Pulp Therapy Current Progress of Dental Pulp Regeneration and Revascularization J Dent v 2010 Feb 2010
