FACULDADES UNIDAS DO NORTE DE MINAS GERAIS
NILSON MINORU KANASHIRO
UTILIZAÇÃO DE CÉLULAS-TRONCO EM ODONTOLOGIA:
PANORAMA ATUAL E PERSPECTIVAS FUTURAS
SÃO PAULO
2011
NILSON MINORU KANASHIRO
UTILIZAÇÃO DE CÉLULAS-TRONCO EM ODONTOLOGIA:
PANORAMA ATUAL E PERSPECTIVAS FUTURAS
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado ao Curso de Implantodontia
das Faculdades Unidas do Norte de
Minas Gerais, como requisito parcial para
obtenção do título de Especialista em
Implantodontia.
Orientador: Prof. Dr. Fábio Luís Moura
Lima
SÃO PAULO
2011
NILSON MINORU KANASHIRO
UTILIZAÇÃO DE CÉLULAS-TRONCO EM ODONTOLOGIA:
PANORAMA ATUAL E PERSPECTIVAS FUTURAS
São Paulo, 24 de Outubro de 2011
________________________________________
Prof. Orientador: Dr. Fábio Luís Moura Lima
________________________________________
Prof. Examinador:
A minha família, pelo apoio e
compreensão de minhas ausências
durante a realização do curso.
AGRADECIMENTOS
Ao Prof. Dr. Fábio Luís Moura Lima, meu orientador, por me introduzir na
pesquisa acadêmica.
Aos Professores do Curso, pelas aulas e demonstração de amizade.
Aos Colegas do Curso, pela amizade que nos uniu durante a realização do
curso.
RESUMO
KANASHIRO, N. M. UTILIZAÇÃO DE CÉLULAS-TRONCO EM ODONTOLOGIA:
PANORAMA ATUAL E PERSPECTIVAS FUTURAS. Monografia. (Especialização
em Implantodontia). São Paulo. Faculdades Unidas do Norte de Minas Gerais. 2011,
34p.
Atualmente, existem diversas terapias para substituição dos órgãos dentários e
todas elas apoiadas em técnicas não biológicas e sujeita a falhas. Embora esta
condição seja uma anormalidade comum e ameaça a vida do paciente, esforços têm
sido dirigidos para o desenvolvimento de mecanismos para o uso de células-tronco
na reposição de tecidos bucais. Objetivo: Identificar as funções das células-tronco no
tratamento odontológico e conhecer seus avanços na regeneração dos tecidos e seu
papel nos implantes dentários. Método: Pesquisa descritiva, qualitativa com revisão
bibliográfica. O estudo oi desenvolvido com dados coletados de sites: Scielo,
Dedalus, Bireme, além de trabalhos de nível acadêmico que trataram da temática.
Conclusão: Pelo estudo foi possível perceber que existe um grande avanço nos
experimentos com células-tronco originárias dos tecidos bucais. É possível que no
futuro a bioengenharia seja usada nas terapias endodôntica e periodontal.
Palavras-chave: células-tronco; uso na odontologia; implantes dentários.
ABSTRACT
KANASHIRO, N. M. USE OF TRUNK CELLS IN ODONTOLOGY: CURRENT
OVERVIEW AND FUTURE PERSPECTIVES. Monograph. (Specialization in Dental
Implants). São Paulo. Faculdades Unidas do Norte de Minas Gerais, 2011, 34p.
Nowadays there are several therapies for substitution of dental organs and all of
them are supported by non-biological techniques and subjected to failures. Although
this condition is a common abnormality and threatens the patient’s life, some efforts
have been directed towards the development of mechanisms for the use of stem
cells in the recovery of mouth tissues. Purpose: to identify the functions of the stem
cells in the odontology treatment and know its advances in the regeneration of
tissues and its role in dental implants. Method: Descriptive, qualitative research with
bibliographic review. The study was developed with data surveyed from these sites:
Scielo, Dedalus, Bireme, besides essays of academic level that approached the
theme. Conclusion: It was possible to perceive by the study that there is a great
advance in the experiments with stem cells originated from mouth tissues. It is
possible that in the future bioengineering is used in the endodontic and periodontics
therapies.
Keywords: stem cells; use in odontology; dental implants.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO.............................................................................................
8
1.1 Tema.......………………………………………………………………………
10
1.2 Problema………………………………………………………………………
10
1.3 Objetivos.................................................................................................. 10
1.4 Justificativa.............................................................................................
11
2 METODOLOGIA...................…………………………………………………..
12
2.1 Tipo de estudo........................................................................................
12
2.2 Local do estudo......................................................................................
12
2.3 Identificação das fontes de consulta....................................................
13
2.4 Coleta de dados......................................................................................
13
2.5 Tratamento dos dados...........................................................................
13
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA....………………………………………………..
14
3.1 Células-tronco......................................................................................... 14
3.2 A Legislação Brasileira sobre a pesquisa com células-tronco
embrionárias................................................................................................. 17
3.3 Células-tronco na regeneração de tecidos dentais............................. 20
3.3.1 A regeneração dos tecidos orais e maxilo-faciais.................................
23
3.4 Aplicações das células-tronco em Odontologia.................................. 26
3.5 O implante dentário: avaliação.............................................................. 28
4 CONCLUSÃO.............................................................................................. 30
REFERÊNCIAS……………………………………………………………………. 31
1 INTRODUÇÃO
A perda dentária e dos tecidos periodontais pode resultar em movimento dos
dentes remanescente, dificuldade na mastigação, fonação, desequilíbrio na
musculatura e comprometimento da estética dentária e do sorriso, comprometendo a
autoestima.
Atualmente, existem diversas terapias para substituição dos órgãos dentários
e todas elas apoiadas em técnicas não biológicas e sujeitas a falhas. Embora esta
condição seja uma anormalidade comum e não ameaça da vida do paciente,
esforços têm sido dirigidos para o desenvolvimento de mecanismos para o uso de
células-tronco na reposição de tecidos bucais (SOARES et al., 2007).
Desse modo, existe um grande interesse no desenvolvimento de técnicas
para a manipulação de células-tronco, com o objetivo de instituírem-se tratamentos
restauradores de tecidos.
Para a bioengenharia é essencial a presença de três fatores: as próprias
células-tronco, uma matriz extracelular e fatores de crescimento.
Existem vários fatores de crescimento envolvidos no desenvolvimento do
órgão dentário. Por isso, os pesquisadores não foram capazes de formar um órgão
completo, embora existam diversos estudos evidenciando a formação de esmalte e
dentina a partir de células-tronco isoladas de polpa dentária.
Existem evidências de que células-tronco de dentes decíduos são similares
às verificadas no cordão umbilical.
Observa-se que também há células altamente proliferativas, derivadas da
polpa dentária.
Conforme Soares et al. (2007), para a bioengenharia de tecidos, é essencial
uma matriz que forneça o arcabouço necessário para o transporte de nutrientes,
oxigênio e resíduos metabólicos. Este arcabouço deve ser compatível, não irritante e
resistente. A matriz é composta por materiais sintéticos ou naturais. Seus
componentes funcionam ativando morfogenes das células implantadas, enquanto
esta é gradualmente degradada e substituída pelo tecido regenerado (NAKASHIMA;
AKAMINE, 2005; NAKASHIMA, 2005).
9
Para a formação do tecido dentário têm sido empregadas as matrizes PGA
(ácido
poliglicólico)
e
PLGA
(ácido
policoglicolídeo
copolímero),
ambas
apresentando similaridade no suporte de crescimento de tecidos dentários altamente
organizados (DUAILIBI et al., 2004).
Conforme Soares et al. (2007), também pode ser usado um sistema de matriz
com a configuração tri-dimensional, a partir do colágeno tipo I, para o cultivo de
células-tronco em experimentos, visando sua diferenciação em odontoblastos.
O uso de células-tronco no reparo de órgãos e tecidos lesados utilizando uma
única fonte de células abre as portas para uma nova era, rica em possibilidades eu
recebe o nome de medicina regenerativa, que, de acordo com alguns investigadores
apresenta um potencial revolucionário comparável ao advento da penicilina.
As células-tronco são células primitivas e indiferenciadas, sem distinção do
aspecto morfológico. Elas estão presentes durante cada estágio do desenvolvimento
embrionário e também são encontradas em muitos tecidos no adulto (FAGOTLARGEAULT, 2004).
Conforme Vats et al. as células-tronco são definidas
por suas propriedades funcionais, em particular, a habilidade de
autorrenovação ou de produzir células filhas idênticas, e, ao mesmo tempo,
elas têm a capacidade de se diferenciar em múltiplos tipos celulares do
corpo (VATS et al., 2002, p.33).
Apesar do entusiasmo dos cientistas e das esperanças depositadas, por uma
parcela considerável da população, que poderá um dia beneficiar-se do
conhecimento
gerado
nessa
área,
são
necessárias
muitas
pesquisas,
financiamentos e disposições políticas, éticas e morais para compor o cenário ideal
ao pleno desenvolvimento dessa área terapêutica (VOGT, 2004).
Fagot-Largeault (2004) cita que as células-tronco existem desde o século XX
nos tecidos dos organismos adultos e são precursoras das células diferenciadas.
O autor citado refere que ao fim do século XX, os biólogos aprenderam a
cultivar linhagens das células-tronco embrionárias, primeiro no rato (1982), depois
no homem (1998), e a controlar sua distinção em diferentes tipos celulares.
Atualmente, sabe-se produzir, desta maneira, vários tipos celulares inclusive
ovócitos e espermatozoides.
10
O reparo do aparato de inserção e sustentação do periodonto, destruído como
resultado da progressão da doença periodontal, tem sido a meta principal da terapia
periodontal. A regeneração periodontal busca a neoformação do cemento e do osso
alveolar, além da nova inserção e reinserção das fibras de ligamento periodontal ao
novo cemento e, por conseguinte, à superfície radicular (ALVES; LINS; BARBOSA,
2010).
Portanto, na busca de novas terapias de reconstrução do periodonto
destruído por doença periodontal, recentes técnicas de engenharia tecidual,
baseadas na biologia de células-tronco ou bioengenharia, têm sido propostas (FUJII
et al., 2008).
1.1 Tema
Utilização das células-tronco em odontologia: panorama atual e perspectivas
futuras.
1.2 Problema
A busca por novas terapias com o objetivo de restaurar a integridade
estrutural do periodonto, destruído pela doença periodontal. Assim, o problema do
presente estudo é: quais os avanços das pesquisas com células-tronco e da
bioengenharia tecidual no ligamento periodontal?
1.3 Objetivos
Identificar as funções das células-tronco no tratamento odontológico.
11
Conhecer os avanços das células-tronco na regeneração dos tecidos e seu
papel nos implantes dentários.
1.4 Justificativa
Meu interesse para pesquisar a temática envolvendo células-tronco e
implantes surgiu da motivação para melhor conhecer a participação das célulastronco de origem dentária na regeneração de tecidos dentários e na doença
referente à biologia dos tumores orais.
Pesquisas recentes têm demonstrado que as células-tronco têm uma
importante participação em várias doenças; por exemplo, podem ser responsáveis
pela progressão de tumores de cabeça e pescoço e pela resistência à terapia que
estes apresentam.
Atualmente, um médico no Rio de Janeiro conseguiu reverter uma lesão no
quadril diagnosticada em 2010, e graças ao tratamento, ainda experimental, com
células-tronco e recuperou o paciente. O pesquisador do grande feito declarou
“poderemos interromper a degeneração da articulação, tão comum em bailarinos,
fazendo uma simples infiltração de células-tronco (BITTENCOURT, Folha de SP,
9/10/2011, C14).
Assim,
espero
que este estudo
possa
contribuir para
que
outros
pesquisadores deem continuidade às questões mencionadas nesta investigação.
2 METODOLOGIA
2.1 Tipo de estudo
Pesquisa com modalidade descritiva e abordagem qualitativa com revisão
bibliográfica.
O estudo caracteriza-se como bibliográfico por ser desenvolvido apoiado em
material já elaborado, constituído de publicações de artigos, livros e similares (GIL,
2002).
Conforme Gil,
Este estudo encontra-se entre os vários que podem ser classificados sob
este título, e uma de suas características mais significativas está no
emprego de técnicas padronizadas de coleta de dados (GIL, 2002, p.110).
A pesquisa qualitativa trabalha com um nível de realidade que não pode ser
quantitativo, isto é, trabalha com um universo que corresponde a um espaço mais
profundo das relações, dos processos e fenômenos que não podem ser reduzidos à
operacionalização de variáveis.
Assim, para amparar o presente estudo a revisão bibliográfica esteve
presente em todas as etapas do trabalho de pesquisa, subsidiando a definição das
estratégias de investigação e as análises dos estudos pesquisados.
2.2 Local do estudo
O presente estudo foi desenvolvido com dados coletados nos sites Scielo,
Dedalus e Bireme, além de trabalhos de nível acadêmico a respeito da temática
proposta.
13
2.3 Identificação das fontes de consultas
No material selecionado, as fontes bibliográficas utilizadas foram adequadas
ao estudo e permitiram não só o recolhimento das informações, como também a
apreciação crítica do conteúdo obtido.
2.4 Coleta de dados
Para a coleta de dados, foi elaborada mediante um levantamento bibliográfico
que compreendem os meses de agosto a setembro de 2011 e, em outubro de 2011,
a redação da monografia foi realizada pelo pesquisador.
2.5 Tratamento dos dados
Os achados da pesquisa obedeceram a uma estrutura lógica do trabalho para
sua apresentação descritiva em capítulos.
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 Células-tronco
O termo células-tronco vem se tornando um tópico científico popular e muito
divulgado. Na atualidade, existem debates e discussões a seu respeito em todos os
lugares, incluindo revistas, jornais, rádio, televisão e internet. As regras e políticas
governamentais a respeito das pesquisas com células-tronco aguçam mais essas
discussões (MURNAGHAN, 2010)
A célula é uma unidade de vida básica tanto tem termos estruturais como
funcionais. Enquanto as bactérias são unicelulares por constituírem-se de apenas
uma única célula, os seres humanos são multicelulares já que são constituídos de
trilhões de células. As células são responsáveis por tudo que a pessoa faz, seja
ingerir nutrientes, prover energia para viver o seu dia ou reproduzir.
Desse modo, as células no corpo do indivíduo tem diferentes funções e elas
derivam de uma célula mais simples que não é especializada. Estas células mais
simples são chamadas de células-tronco. Isso significa que a célula-tronco é
basicamente uma célula que não tem ainda uma tarefa específica em seu corpo. A
palavra simples é um pouco imprópria, pois denota que essas células não são tão
importantes, o que está bem distante da realidade (MURNAGHAN, 2010).
Sabe-se que as células-tronco possuem características chaves que as
separam dos demais tipos de células, ou seja, não são especializadas e renovam-se
por divisão; são capazes de, sob determinadas condições, tornarem-se células com
tarefas específicas (por exemplo, célula nervosa).
Conforme o autor citado, quando uma célula-tronco divide-se a nova célula
gerada pode ser um diferente tipo de célula com função mais específica ou
permanecer como célula-tronco. As células-tronco são vitais para os seres humanos
por várias razões.
Nos estágios primários do desenvolvimento embrionário um pequeno
aglomerado de quase 30 células-tronco dá lugar a centenas de células muito
15
especializadas que constituem tecidos como o cardíaco ou da pele. Enquanto o feto
desenvolve-se, as células-tronco transformam-se nessas células especializadas. Na
verdade, grupos de células-tronco em alguns tipos de tecidos também dão lugar a
células para substituir as destruídas por injúria, doença ou idade (MURNAGHAN,
2010).
Percebe-se que as pesquisas atuais sobre células-tronco vêm ensinando
como os humanos se desenvolvem de uma única célula e esse conhecimento vem
crescendo como relação a como células saudáveis podem substituir as doentes no
corpo, isso permitirá terapias para criar linhas de células compatíveis para substituir
células doentes.
As células-tronco têm um enorme potencial para beneficiar diferentes áreas
de vida e pesquisas de doenças.
Desse modo, os cientistas ao aprenderem mais sobre as células-tronco e o
povo entender melhor como estas podem transformar-se em células especializadas
que fazem o ser humano ser o que ele é hoje.
Pensa-se que numerosas e devastadoras doenças, como o câncer, ocorrem
em razão de erros em certo ponto do processo de divisão celular, quando uma
célula-tronco se torna uma célula especializada.
Por meio de pesquisas, os cientistas podem entender melhor quando esses
erros ocorrem e como corrigi-los. Uma em cada três pessoas irá desenvolver algum
tipo de câncer durante sua vida e uma em quatro morrerá dessa doença. Desse
modo, as células-tronco podem salvar muitas vidas e quando os pesquisadores
forem capazes de identificar exatamente porque e quando uma célula se torna
cancerosa, eles poderão encontrar modos de prevenir a ocorrência e desenvolver
drogas para tratar esta doença (MURNAGHAN, 2010).
Para o autor citado, as células-tronco têm o potencial terapêutico para a
criação de tecidos e órgãos; as listas de espera para doação de órgãos são enormes
e muitas morrem esperando. Certos tipos de células-tronco são uma fonte para o
tratamento de uma série de doenças como: Parkinson, Alzheimer, queimaduras,
diabete e doenças cardiovasculares.
16
Propriedades únicas das células-tronco: os fatos e as fontes
Conforme relata Murnaghan (2010), as propriedades únicas das célulastronco são: células inespecíficas; podem proliferar ou autorrenovar, são capazes de
automanter-se por longos períodos de tempo por divisão e podem diferenciar em
células especializadas.
A potência de uma célula-tronco e o termo usado para denotar a capacidade
dessas células em dar lugar a outros tipos de célula no corpo humano.
Conforme o autor citado, as categorias de potência são: totipotente: podem se
diferenciar em qualquer tipo de célula do corpo humano; pluripotente: descendem de
células totipotentes e depois de alguns dias podem se diferenciar em todos os tipos
de célula com exceção das células totipotentes novamente; multipotentes: são as
que descendem de células pluripotentes e podem se diferenciar em vários tipos de
célula dentro de um tecido específico e as unipotentes descendem de uma célula
multipotente e podem se diferenciar apenas em um único tipo de célula.
Fontes de células-tronco
Avelino; Diniz (2008) citam que as células-tronco podem ter diversas fontes e
as pesquisas atuais verificam o uso terapêutico de células provenientes de todas
essas fontes. De acordo com o lugar de proveniência, existem as células-tronco
embrionárias, adultas e do cordão umbilical.
As células-tronco embrionárias são extraídas de embriões e supõe-se que
sejam as de maior potencial porque podem virtualmente diferenciar-se em qualquer
tipo de célula do corpo humano.
Células-tronco adultas estão presentes nos tecidos de adultos tal como na
medula óssea, cérebro e sangue e são mais limitadas do ponto de vista potencial
que as embrionárias.
17
Finalmente, têm-se as células-tronco do cordão umbilical que provêm do
sangue do cordão umbilical e supõe-se que tem enorme potencial terapêutico.
Benefícios das células-tronco
Como o corpo humano apresenta uma marcante capacidade de regeneração,
a pele, o sangue e o osso continuamente se renovam em estágios tardios da vida de
um indivíduo, e outros tecidos têm menor capacidade de cicatrização ou
regeneração.
Desse modo, as células-tronco têm como benefícios, o fato de serem usadas
para tratar alguns tipos de câncer como a leucemia. É bastante conhecido o uso de
transplantes de medula óssea para prover uma fonte de células saudáveis no corpo.
Outras doenças podem se beneficiar de terapias com células-tronco, tais como:
Parkinson, lesões de medula espinal, doenças que afetam a retina, Alzheimer,
diabetes tipo 1, doenças congênitas determinadas por erros de divisão celular; como
também aplicáveis na medicina degenerativa, incluindo a Odontologia e na
regeneração de tecidos orais e maxilo-faciais.
3.2 A Legislação Brasileira sobre a pesquisa com células-tronco embrionárias
Em nosso País, a pesquisa com células-tronco embrionárias foi disciplinada
pela Lei nº 11.105 de 24 de março de 2005, conhecida como Lei de Biossegurança.
O artigo 5º da lei permite, com restrições, a manipulação de embriões humanos,
produzidos por fertilização in vitro, para coleta de células-tronco.
Posteriormente, a referida lei foi regulamentada pelo Decreto nº 5.591, de 22
de novembro de 2005, que definiu como “embriões inviáveis” aqueles com
alterações genéticas comprovadas que impedem o desenvolvimento por ausência
de clivagem (AVELINO; DINIZ, 2008).
18
Conforme explicam os autores citados, isto significa que a lei brasileira
autorizou a pesquisa, preferencialmente, em embriões que não serão usados para
fins reprodutivos após os procedimentos diagnósticos.
Em maio de 2005, o Procurador Geral da República ajuizou a Ação Direta de
Inconstitucionalidade (ADIn) nº 3.510 defendendo a inconstitucionalidade do artigo
5º, fundamentado na tese central de que “a vida humana acontece na, e a partir daí,
da fecundação” (AVELINO; DINIZ, 2008).
Ao se considerar esse argumento, entende-se que ações que impeçam o
desenvolvimento celular para a formação de um feto são um atentado à vida e à
dignidade da pessoa humana.
A ADIn demandou ao Supremo Tribunal Federal (STF) um pronunciamento
sobre o estatuto do embrião com potencialidade de vida no ordenamento jurídico
brasileiro, mas o STF confirmou a constitucionalidade do artigo 5º da Lei nº
11.105/2005 (AVELINO; DINIZ, 2008).
No entanto, o Ministério da Saúde investiu R$ 24 milhões em pesquisas com
células-tronco embrionárias no Brasil, em especial, sobre cardiopatias e terapias
celulares.
Mais tarde, alguns Ministros votaram parcialmente pela constitucionalidade da
Lei nº 11.105 por ressalvas ao sistema de monitoramento da pesquisa científica com
embriões humanos (AVELINO; DINIZ, 2008).
A Lei nº 11.105/2005 menciona embriões congelados e embriões inviáveis,
apesar da Resolução nº 33 da Diretoria Colegiada da Agência Nacional de Vigilância
Sanitária (ANVISA), de 17 de fevereiro de 2006, utilizar o termo “pré-embrião” como
proposto pelo Relatório Warnock:
produto da fusão de células germinativas até 14 dias após a fertilização, in
vivo ou in vitro, quando do início da formação da estrutura que dará origem
ao sistema nervoso (RELATÓRIO WARNOCK, 1994 apud AVELINO; DINIZ,
2008, p.42).
Muitos países autorizam apenas a pesquisa com embriões congelados
remanescentes de clínicas de reprodução assistida, tal como proposto pela lei
brasileira.
19
Entende-se que “embriões remanescentes” são aqueles excedentes de um
projeto reprodutivo de um casal que, com restrições de fertilidade, tenha buscado a
medicina para ter filhos biologicamente vinculados (AVELINO; DINIZ, 2008).
Desse modo, como regra geral, após a concretização do projeto reprodutivo,
os casais preferem doar os embriões congelados para a pesquisa científica a
descartá-los (BUJURESTEN; HOVATTA, 2003; BURTON; SANDERS, 2004; HUG,
2008; JAIN; MISSMER, 2008).
Essa é, portanto, a situação legislativa do Brasil, da França e do Reino dos
Países Baixos, por exemplo. O Reino da Noruega autoriza a pesquisa com embriões
remanescentes em clínicas de reprodução assistida, apensa de ter mantido a
proibição até janeiro de 2008, quando entrou em vigor a Lei nº 31, de 15 de junho de
2007, e a restrição foi abolida (AVELINO; DINIZ, 2008).
Outros países, além de permitir a pesquisa com os embriões excedentes,
autorizam a produção de embriões para fins exclusivos de investigação científica
como é o caso da Austrália, Japão, República da África do Sul, República de
Cingapura, República Popular da China e Reino da Suécia.
Os países que autorizam a pesquisa com células-tronco embrionárias por
marco legal, semelhante ao Brasil, são: Reino da Dinamarca, Reino da Espanha,
República da Finlândia, França, Reino Unido e Suécia.
Os Estados Unidos da América (EUA) são um país de referência para o
debate internacional em bioética, embora seu marco legal nacional se restrinja às
questões relacionadas ao financiamento dos estudos. A pesquisa com células-tronco
embrionárias é autorizada nos Estados Unidos da América, desde que não
subvencionada por financiamento federal.
Assim, os EUA são o país que mais publica resultados de pesquisa
experimental com linhagens de células-tronco embrionárias, seguido por Israel,
Reino Unido e Coréia (GUHR et al., 2006).
Conforme referem Heinemann; Honnefelder (2002), a Alemanha é outro país
com regulações singulares. A pesquisa com células-tronco embrionárias foi
disciplinada por lei em 2002, proibindo o uso de embriões alemães e permitindo que
fossem usadas linhagens já importados de células-tronco embrionárias produzidas
em outros países até janeiro daquele ano, mas o prazo foi ampliado até maio 2007.
20
Portanto, formalmente, a Alemanha proíbe a produção de células-tronco
embrionárias, mas autoriza a pesquisa com material biológico importado, ou, células
humanas não alemãs (HEINEMANN; HONNEFELDER, 2002).
3.3 Células-tronco na regeneração de tecidos dentais
O uso das células-tronco com finalidade terapêutica em mostrando muito
interesse em várias áreas da saúde, sobretudo na Odontologia.
Com a descoberta de células-tronco originárias dos tecidos dentais, novas
perspectivas foram abertas no que se refere à Engenharia de tecidos dentais, de
modo que existem muitas pesquisas direcionadas a esse campo nas várias
modalidades odontológicas (GRONTHOS et al., 2000).
É importante frisar as diferenças entre os tipos de células-tronco: as
embrionárias possuem alta capacidade de autorrenovação e diferenciação, podem
se diferenciar em qualquer tecido e gerar qualquer órgão, como já vimos
anteriormente. E as células-tronco somáticas, embora possuam autorrenovação e
plasticidade, têm capacidade mais limitada em formar distintos tipos teciduais
(CAVALCANTI; CAMPOS; NÖR, 2011).
É importante salientar que, no primeiro caso, temos o centro de inúmeras
discussões éticas em razão da obtenção de células a partir de embriões humanos;
mas, no segundo caso, essas células são conhecidas como pós-natais ou adultas,
representam tecidos e órgãos (MORALEDA et al., 2006). Incluídas nessa categoria,
existem as diferentes células-tronco encontradas em tecidos dentais. Há também as
células-tronco pós-natais que vêm sendo mais usadas em Engenharia Tecidual, já
que podem ser com mais facilidade isoladas e caracterizadas; estas células
parecem apresentar uma certa “memória” dos tecidos das quais foram obtidas (YU
et al., 2007).
Dessa forma, é de se esperar que uma célula de origem mesenquimal (da
polpa dentária, por exemplo), tivesse maior capacidade de se diferenciar em tecidos
de origem mesenquimal (polpa, dentina, osso alveolar).
21
Nos últimos 10 anos, pelo potencial regenerativo dessas células, cinco
populações distintas foram descobertas a partir de tecidos dentais: as células-tronco
de dentes decíduos exfoliados; células-tronco de ligamento periodontal; células
progenitoras do folículo dental e células-tronco da papila apical.
Um resumo dessas características se encontra nos dados da Tabela 1.
Tabela 1 – Células-tronco dos tecidos dentais: origem e diferenciação
Célula
Origem
Potencial de diferenciação
polpa-dentária (DPSC)
polpa dentária
osteoblastos, condrócitos,
neurônios
odontoblastos,
endoteliócitos
dentes
decíduos
exfoliados (SHED)
polpa dentária dos
dentes exfoliados
endoteliócitos,
odontoblastos
ligamento periodontal
(PDLSC)
ligamento periodontal
cemento, osso alveolar,
ligamento
periodontal,
condrócitos, adipócitos
progenitores
do
folículo dental (DFPC)
folículo dental
adipócitos,
condrócitos,
ligamento periodontal
papila apical (SCAP)
papila dentária
polpa, dentina, cemento,
ligamento periodontal
neurônios,
Características de acordo com Cavalcanti; Campos; Nör (2011, p.93):
As DPSC: células-tronco da polpa dentária, são obtidas por meio de um
protocolo de digestão enzimática, foram descritas por Gronthos et al. (2000). Por
terem sido as primeiras células-tronco de origem dentária a serem isoladas, são as
que têm maior série de estudos quanto a seu potencial de diferenciação e
regeneração de tecidos. Foi demonstrada sua capacidade de se diferenciarem em
osteoblastos, condrócitos, neurônios, endoteliócitos e as células da polpa dentária,
as semelhantes aos odontoblastos (BATOULI et al., 2003).
As SHED: células-tronco de forma parecida com as DPSC, são obtidas a
partir de dentes decíduos, surgem como uma alternativa terapêutica bastante
atraente, visto que cada pessoa possuiria sua própria fonte de células de reserva
para a regeneração de tecidos dentais perdidos. Apesar da similaridade na forma de
obtenção bem como morfologia, as SHED possuem potencial de proliferação maior
que o das DPSC. Além disso, existe a comprovação de se diferenciarem em
odontoblastos capazes de gerar dentina tubular e células endoteliais vasculares e
neurônios. São capazes de produzir tecidos semelhantes à polpa dental.
22
PDLSC: são obtidas do ligamento periodontal, foram descritas em 2004,
possuem grande capacidade de diferenciação em tecidos do periodonto de suporte,
incluindo-se aí as fibras colágenas inseridas tanto em osso como em dentina.
Adicionalmente, estas células demonstraram potencial para se diferenciar em
condrócitos, adipócitos e osteoblastos (XU et al., 2009).
DFPC: são as células do folículo dental, originárias do tecido que envolve o
germe dentário em desenvolvimento, aparecem com grande potencial terapêutico
dado o fato de, pelo menos teoricamente, apresentarem grande potencial de
diferenciação em osteócitos, adipócitos, condrócitos e ligamento periodontal.
Entretanto, a literatura relata que não há evidências da formação de tecidos duros
(osso, dentina ou cemento) quando da implantação dessas células in vivo
(YAGYUU, 2010).
SCAP: estas células são obtidas da papila dentária, ou seja, a porção de
tecido mesenquimal indiferenciada que dará origem ao tecido pulpar e,
consequentemente, à dentina.
Este tecido pode ser encontrado também em dentes saudáveis que ainda não
possue a formação completa da raiz. Por ser ainda um tecido não diferenciado,
acredita-se que as SCAP possuam um potencial de diferenciação e regeneração
ainda maior que as DPSC e SHED. Isso pode ser verificado pelos dados da
literatura que mostraram capacidade de formação de raiz completa (polpa, dentina,
cemento e ligamento periodontal) em casos de apicegênese (HUANG et al., 2010).
Observa-se, portanto, que mesmo com a variedade de fontes para obtenção
de células-tronco em Odontologia, e com os avanços observados na literatura, ainda
há muito que percorrer no que se refere ao uso clínico dessas células.
Provavelmente, como descrito para cada tipo celular, deveremos utilizar as células
mais adequadas para cada tecido a ser originado.
Assim, se desejar recuperar tecidos de suporto do dente, a literatura sugere
que as células PDLSC ou SCAP seriam mais eficientes (SONOYAMA et al., 2006).
Já para novas estratégias em endodontia, a fim de regenerar uma polpa dental
funcional, sobretudo para fechamento do ápice dos dentes jovens endodonticamente
tratados, as células como as SHED e/ou DPSC têm demonstrado excelente
potencial.
Estas
células
expressam
genes
marcadores
de
diferenciação
23
odontoblástica e formam tecidos muito semelhantes à polpa dentária quando
implantadas
em
camundongos
imunodeprimidos
(SAKAI
et
al.,
2009;
CASAGRANDE et al., 2010; DEMARCO et al., 2010).
É importante salientar que as SHED e/ou DPSC necessitam de um
microambiente adequado e específico para induzir sua diferenciação
Para a aplicação em Odontologia, a distinção de células nos diferentes
tecidos depende de estruturas como hidroxiapatita ou presena de dentina
(DEMARCO et al., 2010).
Observou-se que sem dentina essa diferenciação de SHED ou DPSC em
odontoblastos não ocorre, porque os mecanismos responsáveis por esse processo
de diferenciação requerem sinalizadores presentes na dentina (DEMARCO et al.,
2010).
Conforme apontam Cavalcanti; Campos; Nör (2010), outro aspecto que deve
ser analisado é que a aplicação das células-tronco com objetivo terapêutico em
humanos irá necessitar do desenvolvimento e caracterização de matrizes que sejam
adequadas. Isso se torna mais claro nas aplicações em Endodontia Regenerativa,
onde as peculiaridades de forma, confinamento e nutrição do canal radicular
demandam materiais que possam se adaptar a esta estrutura.
Desse modo, nesse contexto, o estuo de “scaffolds” ou “arcabouços” para
engenharia tecidual ganha importância porque sem eles, a translação do
experimento laboratorial para a prática clínica seria muito difícil.
Estes “arcabouços” são como armações tridimensionais que podem permitir
as interações celulares e dependendo da necessidade liberar as moléculas que são
precisas para a diferenciação celular (HUANG et al., 2010).
3.3.1 A regeneração dos tecidos orais e maxilo-faciais
Conforme Rimondini; Mele (2009), no momento poucos trabalhos clínicos
sobre a regeneração de tecidos orais e maxilo-faciais estão disponíveis. Em
contraste a isso, muitos esforços de pesquisa têm sido realizados para desenvolver
24
tecnologias regenerativas de tecidos orais efetivas. As razões são óbvias, já que o
tratamento das doenças orais com frequência requerem a reposição de tecidos com
material artificial.
Para os autores citados, esta abordagem tradicional é relativamente bemsucedida. Implantes, coroas, pontes e qualquer tipo de restauração são no geral
menos funcionais, duráveis e estéticas que o dente intacto e os biomateriais usados
para substituir osso e cartilagem que não são completamente compatíveis com os
tecidos nativos que frequentemente requerem cirurgias em vários passos e têm
recuperação moderada.
As terapias com células-tronco na engenharia tecidual oral são baseadas em
dois diferentes tipos de abordagem. A primeira implica no transplante de célulastronco, e a segunda requer um biomaterial para agir tanto como molde, como
também como osso, cartilagem e regeneração do dente inteiro.
Desse modo, a regeneração do ligamento periodontal é a maior preocupação
na periodontia e um ambicioso objetivo na implantodontia.
Em razão das células-tronco do ligamento serem capazes de se diferenciar
em estruturas periodontais e promoverem a formação de um tecido semelhante ao
cemento e também ao osso. Mesmo com a presença de MSC no ligamento
periodontal, a maioria dos estudos em relação à regeneração do periodonto tem sido
orientada com o uso de um misto de células-tronco com outros materiais.
Fibroblastos alogênicos do prepúcio demonstraram recentemente promover
uma nova adesão de gengiva nas recessões. Pacientes com fenestração
apresentaram uma formação de gengiva queratinizada quando usada a engenharia
da mucosa, com emprego de arcabouços (scaffolds) reabsorvíveis e fibroblastos
gengivais com cirurgias convencionais.
Conforme Rimondini; Mele (2009), a presença de células diferenciadas e
matriz extracelular parece ser crucial para a diferenciação de células-tronco e para a
engenharia de tecidos periodontais. Assim, as células-tronco embrionárias cultivadas
em conjunto com fibroblastos de ligamento periodontal humano por 21 dias
demonstraram capacidade de se diferenciar em fibroblastos progenitores do
ligamento periodontal.
25
A dentina parece promover a diferenciação das MSC em tecidos periodontais;
dentina obtida pela engenharia da papila demonstrou ser um substrato indutor para
as células de ligamento periodontal. Essas células implantadas por via subcutânea
em camundongos foi capaz de formar ligamento periodontal e cemento com
arquitetura fisiológica.
Muitas propostas são feitas na tentativa de promover a regeneração do osso
com inclusão de células-tronco mesenquimais nos biomateriais.
No que se refere à engenharia da polpa e dentina, Rimondini; Mele (2009)
citam que apesar da engenharia do dente inteiro ter sido demonstrada como
possível ainda permanecem algumas dificuldades; pois a regeneração de um tecido
dentário isoladamente parece ser uma realidade mais próxima no momento. A
engenharia da dentina e da polpa aparece como uma interessante terapia de dentes
comprometidos endodonticamente.
Tanto células-tronco da polpa (DPSCs) como de dentes decíduos exfoliados
(SHEDs) demonstraram ser capazes de fazer a regeneração da dentina e da polpa
diante de estímulos bioquímicos apropriados.
Cordeiro et al. apud Rimondini; Mele (2009) demonstraram que uma enxertia
de SHEDs sobre uma fatia de dentina implantada em camundongos imunodeficiente
é capaz de produzir um tecido muito similar àquele da polpa fisiológica. A
sinalização morfogenética foi promovida diretamente pelo coquetel de sinais da
matriz dentinária nativa.
As DPSCs são capazes de formar a estrutura dentinária quando implantadas
ectopicamente e de induzir a vascularização do novo tecido formado.
Desse modo, a presença da matriz extracelular é um estímulo indutivo para a
diferenciação da polpa e da dentina.
Uma matriz semelhante á ossodentinária foi observada apenas 3 semanas
após a implantação subcutânea em coelhos de um molde polimérico de ácido láticocoglicólico enxertado com DPSCs. A nova estrutura formada mostrou a presença
das típicas estruturas tubulares da dentina.
Moldes de colágeno contendo enxertia de proteína de matriz dentinária-1
(DMP-1), fatores de crescimento e DPSCs produziram um tecido semelhante à
26
dentina que apresentava a estrutura tubular típica e marcadores bioquímicos como
sialoproteína dentinária (DPS) e a fósforo proteína dentinária (DPP).
3.4 Aplicações das células-tronco em Odontologia
Geralmente, a terapia com células-tronco adultas é precedida pela
compreensão de todas as suas propriedades, o controle de sua proliferação e os
fatores que determinaram sua diferenciação. A regeneração de um órgão dentário
não é simples, pois seu desenvolvimento é determinado por interações complexas e
inúmeros fatores de crescimento e pela diferenciação celular que é ligada a
mudanças morfológicas no decorrer da formação do germe dentário. Assim, o uso
de células-tronco vem sendo proposta em várias áreas da Odontologia (SOARES et
al., 2007).
Em um estudo in vitro, células-tronco mesenquimais obtidas da medula óssea
de ratos foram isoladas e induzidas a se diferenciarem em células condrogênicas e
osteogênicas por meio de estímulo com fator de crescimento tumoral. As mesmas
células foram encapsuladas em duas camadas de matriz composta por hidrogel de
polietilenoglicol, moldadas em forma de côndilo de humanos. Esses moldes de
acrílico foram implantados em dorsos de ratos imunodeficientes. Foi observada a
formação de uma estrutura condilar após 8 semanas da implantação.
Esse achado representa uma ferramenta útil para um futuro desenvolvimento
de côndilos mandibulares por meio da engenharia tecidual (ALHADLAQ; MAO,
2003).
Nakashima (2005) propôs um modelo de aplicação clínica da terapia
endodôntica, baseado no cultivo, proliferação e diferenciação de células-tronco
pulpares em odontoblastos, sua inserção em uma matriz moldada do preparo
cavitário que apresente exposição pulpar e o posicionamento da matriz do dente.
Assim, haveria a proliferação dos odontoblastos e formação de dentina tubular
funcional.
27
No estudo de Abukawa et al. (2004), as células-tronco mesenquimais de
porcos foram isoladas, cultivadas em matriz de ácido poli-dl-lático-coglicólico e
incubados por 10 dias em meio de cultura com suplemento osteogênico. Depois
desse
período,
as
amostras
foram
transplantadas
para
defeitos
ósseos
mandibulares induzidos cirurgicamente e após 6 semanas realizou-se a análise
histológica, clínica e radiológica. Observou-se que os defeitos foram preenchidos
com um tecido denso, semelhante ao osso, apresentando osteoblastos, osteócitos,
vasos sanguíneos e osso trabeculado.
Observa-se que muitos esforços vêm sendo direcionados para a regeneração
periodontal. Laino et al. (2005) demonstraram a presença de células-tronco adultas
no ligamento periodontal, como propriedade clonogênica e alta taxa proliferativa.
Essas células foram estimuladas in vitro a diferenciarem-se em células tipo
cementoblastos; através de um meio rico em L-ascorbato-2-fosfato, dexametasona e
fosfato inorgânico. Após 4 semanas, observou-se acumulação cálcica, embora em
menor proporção comparada com as células-tronco provenientes da medula óssea e
da polpa dentária. A análise imunohistoquímica e Western blotling demonstraram
que as células-tronco de ligamento periodontal expressaram uma variedade de
marcadores comentoblásticos / osteoblásticos. Ao serem transplantadas para ratos
imunocomprometidos as células formaram uma estrutura semelhante ao cemento /
ligamento periodontal.
Em defeitos criados cirurgicamente na área periodontal dos molares inferiores
dos ratos, as células se integraram ao ligamento periodontal em duas das seis
amostras e, ocasionalmente, uniram a superfície do osso alveolar aos dentes. Esses
achados mostraram uma possível função tecidual periodontal, sendo necessários
estudos mais aprofundados.
Assim, o objetivo da Odontologia conservadora é restaurar os tecidos
dentários para manter a vitalidade, a função e a estética do dente.
Na busca pela formação de um órgão dentário completo, foram desenvolvidos
experimentos em ratos, usando primórdios da lâmina dentária em lugar de
populações de células-tronco isoladas. Isto mostra uma dificuldade na manipulação
de todos os fatores envolvidos no desenvolvimento de um órgão dentário. Além
desta problemática é evidente a necessidade da inserção e funcionalidade do órgão
28
formado para que possa se integrar ao sistema estomatognático (DUAILIBI et al.,
2004).
3.5 O implante dentário: avaliação
Apesar da baixa taxa de implantes perdidos (em torno de 5% nos primeiros 5
anos e 15% em 15 anos), as causas não são pautadas em uma resposta
comprovada cientificamente. Acredita-se que o implante é perdido precocemente
quando há um aquecimento exagerado do tecido ósseo durante sua instalação ou
então a prótese provisória sobre este implante em ossointegração não foi
diretamente aliviada (ADELL et al., 1990; ZARB; SCHIMITT, 1990; MENDONÇA et
al., 2001).
Novas superfícies de implantes têm sido desenvolvidas com o intuito de
melhorar / acelerar o processo de ossointegração. Sabe-se que a superfície do
implante osseointegrado desempenha um papel principal no contato e na
manutenção da ligação entre implante e osso.
Mas, o mecanismo pelo qual estas superfícies influenciaram a resposta do
tecido ósseo continua sem explicação. Um dos mecanismos pelo qual as superfícies
dos implantes osseointegrados atuam sobre as células ósseas é por meio da
indução de expressão de genes relacionados à cascata de diferenciação do tecido
ósseo (ISA, 2006; GUO, 2007). Desta forma, as células indiferenciadas migram para
a superfície do implante e são estimuladas a se diferenciarem em osteoblasto.
Existem vários estudos que têm procurado maneiras de melhorar a superfície
do implante para otimizar a adesão, proliferação e diferenciação celular dos
osteoblastos, reduzindo assim o tempo de início da síntese de matriz óssea e a
união aos implantes osseointegrados e com isso reduzir o tempo de tratamento e
aumentar ainda mais a longevidade dos implantes osseointegrados (BUSER et al.,
2004).
Conforme Mendonça et al. (2009), para melhorar o desempenho e aumentar o
sucesso dos implantes é essencial o desenvolvimento de superfícies com
29
características que se relacionem bem com proteínas específicas e com as células
ósseas pertinentes. Isto é, imediatamente após a instalação do implante, proteínas
serão adsorvidas do plasma, para a superfície do material, controlando assim a
adesão celular e regeneração tecidual. Esta imediata interação poderia evitar a
perda óssea que ocorre mesmo quando os implantes são instalados em alvéolos de
extração imediata (MENDONÇA et al., 2009).
4 CONCLUSÃO
Pelo estudo realizado, foi possível perceber que existe um grande avanço nos
experimentos com células-tronco originárias dos tecidos bucais. Em razão de seu
fácil acesso e por não serem considerados órgãos vitais constituem um fato
importante nos testes de praticidade e viabilidade de técnicas da bioengenharia.
Desse modo, é possível que no futuro a bioengenharia seja usada nas
terapias endodôntica e periodontal. Não resta dúvida que a Odontologia está se
direcionando às terapias regenerativas com o uso de indutores biológicos de
reparação tecidual. Isto significa que, tanto clínicos como pesquisadores terão de se
familiarizar com conceitos básicos da biologia molecular e celular para terem
condições de aplicar tecnologias e estratégias mais avançadas de tratamento em um
futuro próximo.
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