Dr. Manuel Fernández Domínguez, director del Departamento de Odontología de la Universidad San Pablo CEU
De las aulas de la Universidad San Pablo CEU ha salido una interesante investigación sobre células madre de pulpa dental. Al frente del estudio, el Dr. Manuel Fernández Domínguez, jefe de servicio de Cirugía Maxilofacial del Grupo Hospitales Madrid HM; Board Europeo en Cirugía Oral y Maxilofacial y director del Departamento de Odontología de la Universidad San Pablo CEU, donde también dirige la Cátedra Klockner.
—En el último Congreso de la Sociedad Española de Cirugía Oral y Maxilofacial (SECOM), celebrado recientemente en Palma de Mallorca, se dieron a conocer los resultados de una investigación sobre células madre desarrollada en la Universidad San Pablo CEU bajo su dirección. ¿En qué consiste la misma?
—El objetivo del proyecto experimental realizado ha sido el estudio de la regeneración ósea en alveólos postextracción y en modelos de inestabilidad periimplantaria con el uso de células madre de origen pulpar y de biomateriales (hidroxiapatita y fosfato tricálcico). El animal de experimentación ha sido el minipig por sus semejanzas estructurales y anatómicas con el maxilar de la especie humana.
En un primer tiempo se ha procedido a las extracciones dentales y a la obtención y cultivo de células madre mesenquimales DPSCs (Dental Postnatal Stem Cells), las cuales han sido caracterizadas mediante la utilización de proteínas de membrana específicas de células mesenquimales (CD 29,CD 73, CD 90).
A continuación, se ha procedido al marcaje de las células por transfección mediante un plásmido marcado con GFP (Green Fluorescent Protein) y a un segundo marcaje con nanopartículas. En la siguiente fase experimental se han emplazado 28 implantes en cada uno de los seis minipigs, con una distribución de ocho implantes en cada hemimaxilar y seis en cada tibia trasera, según un protocolo específico para cada localización que contempla, además de un grupo control, un grupo con un defecto yuxtacrestal; un segundo grupo, con un defecto apical y, un tercer grupo, con una discrepancia entre el diamétro del implante con el del lecho óseo creado, de mayor tamaño, lo que le confiere una inestabilidad periimplantaria tras su inserción. Se realiza regeneración ósea guiada de los diferentes defectos óseos con DPSC y biomateriales en el lado derecho del animal y con DPSC aisladas en el lado izquierdo.
A través de este estudio, se recogen datos radiológicos y valores ISQ con Ostell en las diferentes fases del mismo. Finalmente, se procede al sacrificio del animal de acuerdo a los protocolos estandarizados de eutanasia y a la realización de estudios histológicos e histomorfométricos.
—¿Cuáles son los principales resultados de la misma?
—Se ha demostrado con técnicas histológicas la formación de hueso y dentina con el uso de células madre de origen pulpar en el estudio realizado en minipigs en alveólos postextracción y en modelos de inestabilidad periimplantaria.
Además el valor ISQ es superior en los implantes con defectos periimplantarios manejados con DPSCs y biomateriales frente al grupo que disponía de células madre de forma aislada, lo cual indica el importante papel de las sustancias osteoconductivas en el scaffolding o andamiaje de la regeneración ósea.
La medición de frecuencia de resonancia es un método clínico fiable para medir la estabilidad de los implantes.
—¿Qué beneficios aporta el cultivo de células madre en Odontología?
—La terapia con células madre de origen dental constituye una prometedora línea de investigación en ingeniería tisular, debido a sus particulares características de proliferación, diferenciación y plasticidad. Son células multipotenciales, capaces de formar otras con carácter osteogénico y odontogénico.
Se han identificado diversos tipos de células madre de origen dental, como son las procedentes de pulpa dental, de dientes deciduos, de ligamento periodontal, de folículo dentario y de papila apical. Las células madre de pulpa dental son las que presentan una mayor actividad proliferativa y un mayor potencial de crecimiento. Tienen un especial interés por la fácil obtención de tejido pulpar de los pacientes y por las potenciales aplicaciones clínicas y quirúrgicas en diferentes especialidades médicas.
Dentro de las potenciales aplicaciones de las células madre en Odontología destacan la regeneración ósea y la regeneración dental. En cuanto a la regeneración ósea se estudia su aplicabilidad en el manejo de la periimplantitis, en las técnicas de elevación de seno maxilar, en la distracción alveolar, en la preservación de la cresta alveolar ante el colapso postextracción que se produce fundamentalmente tras extracciones dentales en el sector anterior del maxilar superior y como material de relleno en quistes y tumores.
Respecto a la regeneración dental se han realizado estudios con tejidos dentales de soporte (pulpa, dentina, ligamento periodontal, cemento y mucosa oral), incluso de dientes completos.
También existen aplicaciones en el ámbito de la regeneración ósea en patología maxilofacial, de cartílago en patología de la articulación temporomandibular, así como en regeneración de glándulas salivales y de tejido nervioso.
Existen en la actualidad en Europa bancos biológicos que almacenan tejidos de dientes deciduos o permanentes como cordales o caninos incluidos.
—¿Quiénes componen el grupo de investigación?
—El grupo de investigación es multidisciplinario e incluye cirujanos orales y maxilofaciales del Grupo Hospital Madrid; profesores universitarios de Implantología y alumnos de postgrado del Máster Oficial de Cirugía Bucal Avanzada e Implantología del la Universidad San Pablo CEU de Madrid; miembros del Instituto de Medicina Molecular Aplicada de la Universidad San Pablo CEU y veterinarios del Servicio de Cirugía Experimental del Centro Militar de Veterinaria de Madrid. Además, se colabora con la Universidad de Barcelona e interviene el comité científico de la empresa Klockner.
—¿Por qué se decantaron por el estudio de las células madre?
—En los últimos años, se ha objetivado cómo la Medicina y la Odontología clínica están entrando en una nueva era, en la que se ha producido un crecimiento exponencial en la investigación en células madre, debido al reconocimiento de que la terapia celular puede mejorar la vida de los pacientes, o incluso, curar enfermedades tales como el Alzheimer o el infarto de miocardio.
Los primeros intentos de uso terapeútico en humanos datan de la década de los 50, cuando se administraron por vía oral concentrados de médula ósea para el tratamiento de algunas patologías, sobre todo leucemias.
Ya en los años 60 se produjo en EE.UU el primer transplante de médula ósea en humanos, en el que se usaban células madre hematopoyéticas para el tratamiento exitoso de las leucemias. En 1978 se descubren por primera vez las células madre del cordón umbilical, y en 1981 se consigue crear la primera línea celular in vitro a partir de células de ratón.
Las células madre dentales son células multipotenciales y, por tanto, pertenecen al grupo de células madre adultas. Tienen la capacidad de formar células con carácter osteo/odontogénico, adipogénico y neurogénico. Se han identificado diversos tipos de células madre de origen dental. El primero de ellos se aisló de tejido pulpar humano por Gronthos y cols. en el año 2000 y se denominaron células madre postnatales de la pulpa dental (DPSCs, «postnatal dental pulp stem cells»), actualmente conocidas como células madre de la pulpa dental.
Posteriormente se identificaron más poblaciones, por orden cronológico podemos citar: las células madre de dientes temporales exfoliados, stem cells from exfoliated deciduous teeth (SHED), en 2003 por Miura y cols.; las células madre del ligamento periodontal, periodontal ligament stem cells (PDLSCs), en 2004; las células madre del folículo dental, dental follicle precursor cells (DFPCs), en el 2005 y, finalmente, se identificaron las células madre de la papila dental (SCAP), en 2006.
—Además de este trabajo, ¿se están desarrollando más investigaciones odontológicas en la Universidad San Pablo CEU?
—Se han desarrollado estudios para valorar la osteointegración de prototipos de implantes con modificaciones estructurales. En la actualidad, se va a iniciar un proyecto en perros Beagle utlizando células madre de ligamento periodontal y biomateriales para realizar endodoncias en dientes unirradiculares.
Existen también proyectos de investigación en otras disciplinas, fundamentalmente en Ortodoncia, Odontología Preventiva e Historia de la Odontología.
—¿Qué significa la universidad para la investigación en el caso concreto de la Odontología?
—La investigación constituye uno de los pilares fundamentales sobre los que asienta la labor de cualquier universidad y es uno de los factores principales de su éxito como institución académica.
La actividad investigadora de los grupos competitivos existentes en la Universidad San Pablo CEU se concentra en torno a una serie de líneas de investigación relacionadas con el ámbito de las Ciencias Biomédicas, las Ciencias Sociales y el área politécnica, los tres grandes sectores de especialización de la institución.
En este sentido el Departamento de Odontología, integrado en la Facultad de Medicina, forma parte de esta infraestructura y dispone de los recursos propios de la Universidad como es el IMMA (Instituto de Medicina Molecular Aplicada).
El vínculo entre investigación en Odontología y Universidad es muy importante ya que la mayoría del personal investigador forma parte de la plantilla docente o de alumnos universitarios de postgrado, que aprovechan los recursos materiales y logísticos de la institución y las sinergias existentes entre los investigadores de Ciencias Básicas y los profesionales que desarrollan procedimientos quirúrgicos en la clínica.
—Si el apoyo a nivel universitario en investigación es fundamental, no lo es menos el de la industria, ¿verdad?
—Efectivamente el apoyo de la industria es crítico para que este tipo de proyectos de investigación puedan materializarse. En nuestro caso concreto ha sido fundamental la financiación externa proporcionada en el contexto de la Cátedra de Investigación Klockner–CEU HM, que se constituyó hace tres años entre la casa comercial Klockner, la Universidad San Pablo CEU de Madrid y el Grupo Hospital Madrid, en el marco de la investigación en Implantología y en la regeneración ósea con biomateriales y células madre.
Las sinergias existentes entre estos tres pilares, la universidad, la actividad asistencial desarrollada en el ámbito hospitalario y la industria en el sector de los implantes dentales han permitido una concepción integral en el contexto de la medicina traslacional.
—¿Existe interés por parte de las futuras generaciones de dentistas por la investigación?
—En mi opinión sí, pero es incuestionable que la falta de disponibilidad de recursos para la investigación, la precariedad laboral que condiciona horarios laborales intensos o, incluso, la búsqueda de posibilidades laborales en el extranjero no facilitan la labor investigadora de los más jóvenes.
La Universidad y la industria son los reductos actuales en la investigación odontológica. Los programas de postgrado como títulos propios y másteres incluyen, dentro de sus contenidos, una importante carga docente en metodología de la investigación, al margen de sus programas específicos.
—¿Qué le puede reportar a un joven estudiante dedicar parte de su formación a investigar?
—Al margen del aprendizaje de la metodología en la investigación, como es la recogida de datos, la aplicación de los conocimientos en bioestadística, el manejo de fuentes bibliográficas, el conocimiento de las normativas para el manejo de animales de experimentación, etc. exige de una disciplina y voluntad férreas y de una dedicación adicional sobre su actividad asistencial. Estos esfuerzos deben materializarse en la publicación de los resultados y en demostrar la aplicabilidad de los mismos.
En el ámbito académico la participación en proyectos de investigación, la publicación de artículos científicos y la realización de tesis doctorales constituyen escalones necesarios para la promoción académica del profesorado tanto en universidades públicas como privadas y es un aliciente para todos aquellos que desarrollan una labor investigadora.
