Komórka macierzysta miazgi zęba

Komórki macierzyste miazgi zębowej ( DPSC ) to komórki macierzyste obecne w miazdze zębowej , która jest miękką żywą tkanką w zębach . Są pluripotencjalne , ponieważ po wstrzyknięciu nagim myszom mogą tworzyć struktury przypominające embrionalne ciała (EB) in vitro i struktury przypominające potworniaki , które zawierały tkanki pochodzące ze wszystkich trzech embrionalnych listków zarodkowych. DPSC mogą różnicować się in vitro w tkanki, które mają podobne cechy do warstw mezodermy , endodermy i ektodermy . Stwierdzono, że DPSC są zdolne do różnicowania się w adipocyty i komórki nerwopodobne. Komórki te można uzyskać z zębów postnatalnych, zębów mądrości i zębów mlecznych , zapewniając naukowcom nieinwazyjną metodę ekstrakcji komórek macierzystych. W rezultacie DPSC uznano za niezwykle obiecujące źródło komórek wykorzystywanych w endogennej inżynierii tkankowej.

Badania wykazały, że tempo proliferacji DPSC jest o 30% wyższe niż w innych komórkach macierzystych, takich jak zrębowe komórki macierzyste szpiku kostnego (BMSSC). Te cechy DPSC wynikają głównie z faktu, że wykazują one podwyższone ilości cząsteczek cyklu komórkowego, z których jedną jest zależna od cyklin kinaza 6 (CDK6), obecna w tkance miazgi zębowej. Ponadto DPSC wykazywały niższą immunogenność niż MSC.

Atari i wsp. opracowali protokół izolowania i identyfikacji subpopulacji pluripotencjalnych komórek macierzystych podobnych do miazgi zęba (DPPSC). Te komórki to SSEA4+, OCT3/4+, NANOG+, SOX2+, LIN28+, CD13+, CD105+, CD34-, CD45-, CD90+, CD29+, CD73+, STRO1+ i CD146- i wykazują stabilność genetyczną in vitro w oparciu o analizę genomową z nowo opisana technika CGH.

Rola w stomatologii regeneracyjnej

Ludzka jama ustna jest narażona na wady twarzoczaszki, ataki drobnoustrojów i urazy. Chociaż przedkliniczna i kliniczna częściowa regeneracja tkanek zęba okazała się skuteczna, stworzenie całego zęba z DPSC nie jest jeszcze możliwe.

Osteogeneza dystrakcyjna

Osteogeneza dystrakcyjna (DO) jest metodą regeneracji kości, powszechnie stosowaną w chirurgicznej naprawie dużych ubytków twarzoczaszki. Obszar, w którym występuje ubytek, jest celowo łamany podczas zabiegu chirurgicznego, pozostawiany do krótkiego zagojenia, a następnie segmenty kości są stopniowo rozdzielane, aż do zadowalającego zagojenia obszaru. Badanie przeprowadzone w 2018 roku przez Song i in. stwierdzili, że DPSC transfekowane Sirtuiną-1 (SIRT1) u królików były bardziej skuteczne w promowaniu tworzenia kości podczas DO. Zmodyfikowane przez SIRT1 DPSC gromadziły znacznie wyższy poziom wapnia po różnicowaniu osteogennym in vitro, co sugeruje potencjalną rolę DPSC w zwiększaniu wydajności DO.

Kalcynowany proszek do zębów

Kalcynowany proszek do zębów (CTP) jest uzyskiwany przez spalanie usuniętych zębów, niszcząc materiał potencjalnie wywołujący infekcję w zębie, w wyniku czego powstaje popiół zęba Wykazano, że popiół zęba sprzyja naprawie kości. Chociaż ostatnie badania wykazały, że pożywka do hodowli z proszkiem do zębów (CTP-CM) nie wpływa na proliferację, wykazały one, że CTP-CM znacznie zwiększył poziomy markerów osteo/zębopochodnych w DPSC.

Komórki macierzyste z ludzkich złuszczonych zębów mlecznych

Komórki macierzyste z ludzkich złuszczonych zębów mlecznych (SHED) są podobne do DPSC w tym sensie, że oba pochodzą z miazgi zębowej, ale SHED pochodzą z zębów mlecznych, podczas gdy DPSC pochodzą z zębów dorosłych. SHED to populacja multipotencjalnych komórek macierzystych, które można łatwo pobrać, ponieważ zęby mleczne albo wypadają naturalnie, albo są fizycznie usuwane w celu ułatwienia prawidłowego wzrostu zębów stałych . Komórki te mogą różnicować się in vitro w osteocyty , adipocyty , odontoblasty i chondrocyty . Ostatnie prace wykazały zwiększone zdolności proliferacyjne SHED w porównaniu z komórkami macierzystymi miazgi zębowej.

Potencjalne zastosowanie terapeutyczne SHED

Badania wykazały, że pod wpływem stresu oksydacyjnego SHED (OST-SHED) wykazywał zwiększone poziomy ochrony neuronów. Właściwości tych komórek wykazane w tym badaniu sugerują, że OST-SHED może potencjalnie zapobiegać uszkodzeniom mózgu wywołanym stresem oksydacyjnym i może pomóc w opracowaniu narzędzi terapeutycznych dla zaburzeń neurodegeneracyjnych. Po wstrzyknięciu SHED szczurom Goto-Kakizaki, stan cukrzycy typu II (T2DM) uległ poprawie, co sugeruje potencjał SHED w terapiach T2DM.

Niedawne badania wykazały również, że podawanie SHED myszom poprawiło nierównowagę immunologiczną komórek T w alergicznym zapaleniu błony śluzowej nosa (AR), co sugeruje potencjał komórek w przyszłych terapiach AR. Po wprowadzeniu SHED myszy doświadczyły zmniejszenia objawów ze strony nosa i zmniejszenia nacieku zapalnego. Stwierdzono, że SHED hamują proliferację limfocytów T, zwiększają poziom cytokiny przeciwzapalnej IL-10 i obniżają poziom cytokiny prozapalnej IL-4 .

Dodatkowo SHED może potencjalnie leczyć marskość wątroby . W badaniu przeprowadzonym przez Yokoyamę i in. (2019), SHED różnicowano w wątrobowe komórki gwiaździste. Odkryli, że kiedy komórki wątroby pochodzące z SHED zostały przeszczepione do wątroby szczurów, zwłóknienie wątroby zostało zakończone, co umożliwiło wyleczenie struktury wątroby.

Historia

  • W 2000 roku w miazdze zębowej ludzkich stałych trzecich zębów trzonowych zidentyfikowano populację zębopochodnych komórek progenitorowych o wysokiej zdolności samoodnawiania i proliferacji.
  • 2005 NIH ogłasza odkrycie DPSC przez dr Irinę Kerkis
  • 2006 IDPSC Kerkis poinformował o odkryciu niedojrzałych komórek macierzystych miazgi zębowej (IDPSC), pluripotencjalnej subpopulacji DPSC przy użyciu hodowli narządów miazgi zębowej.
  • 2007 DPSC rozpoczyna pierwsze badania na zwierzętach dotyczące regeneracji kości.
  • 2007 DPSC Rozpoczęcie pierwszych badań na zwierzętach pod kątem zastosowań dentystycznych.
  • 2008 DPSC rozpoczyna pierwsze badania na zwierzętach dotyczące terapii serca.
  • 2008 IDPSC rozpoczęło pierwsze badanie na zwierzętach dotyczące terapii dystrofii mięśniowej.
  • 2008 Rozpoczęcie pierwszych badań DPSC nad regeneracją tkanki mózgowej na zwierzętach. [ nieudana weryfikacja ]
  • 2008 Ogłoszono pierwsze zaawansowane badanie na zwierzętach dotyczące przeszczepu kości DPSC. Rekonstrukcja dużych ubytków kości czaszki u szczurów.
  • 2010 IDPSC 1. próba wymiany rogówki na ludziach

Dalsza lektura