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Células-tronco na Odontologia Regenerativa André Antonio Pelegrine Antônio Carlos Aloise Carlos Eduardo da Silveira Bueno Carolina Pessoa Stringheta Daniel Navarro da Rocha José Ricardo Minuiz Ferreira Karla Mayra Rezende Lara Picoli Larissa Regina Kunize dos Santos Marcia Moreira Raul Canal Rina Andréa Pelegrine Vitor de Carvalho Moreno das Neves APOIO Este livro descreve os conceitos e técnicas mais utilizados no âmbito da Odontologia Regenerativa. Ele foi delineado pensando-se em, didaticamente, separar as principais especialidades da Odontologia em capítulos, dando-se ênfase ao uso da terapia celular em cada uma delas. O livro é rico em esquemas ilustrativos que facilitam o entendimento do leitor. Ele foi criado tanto para estudantes da graduação como para profissionais graduados com interesse em ter um adequado entendimento da terapia celular, seja para melhor orientar seus pacientes, seja para atualização e/ou satisfação profissional. Células-tronco na Odontologia Regenerativa Células-tronco na Odontologia Regenerativa Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 3Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 3 15/12/2021 18:17:2915/12/2021 18:17:29 Li vr o_ C él ul as -T ro nc o na O do nt ol og ia R eg en er at iv a. in dd 4 Li vr o_ C él ul as -T ro nc o na O do nt ol og ia R eg en er at iv a. in dd 4 15 /1 2/ 20 21 18 :1 7: 29 15 /1 2/ 20 21 18 :1 7: 29 André Antonio Pelegrine Antônio Carlos Aloise Carlos Eduardo da Silveira Bueno Carolina Pessoa Stringheta Daniel Navarro da Rocha José Ricardo Minuiz Ferreira Karla Mayra Rezende Lara Picoli Larissa Regina Kunize dos Santos Marcia Moreira Raul Canal Rina Andréa Pelegrine Vitor de Carvalho Moreno das Neves Células-tronco na Odontologia Regenerativa APOIO Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 5Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 5 15/12/2021 18:17:3115/12/2021 18:17:31 ISBN: 978-65-86718-17-1 Copyright © 2022 Células-tronco na Odontologia Regenerativa São Leopoldo Mandic Coordenação André Antonio Pelegrine Projeto Gráfico Diagramação e tratamento de imagens Cristina Sigaud e Miriam Ribalta Padronização e revisão de texto Aline Souza Hotta São Leopoldo Mandic Rua José Rocha Junqueira, 13 – Ponte Preta CEP: 13045-755 – Campinas – SP – Brasil Tel.: (19) 3211-3600 Todos os direitos são reservados à São Leopoldo Mandic. Nenhuma parte deste livro poderá ser reproduzida por quaisquer meios sem a permissão prévia da editora. Células-tronco na Odontologia regenerativa / André Antonio Pelegrine ... [et al.]. Campinas: Faculdade São Leopoldo Mandic, 2022. 29 p.: il. ISBN: 978-65-86718-17-1 1. Odontologia. 2. Células-tronco. 3. Odontologia regenerativa. I. Aloise, Antônio Carlos. II. Bueno, Carlos Eduardo da Silveira. III. Stringheta, Carolina Pessoa. IV. Rocha, Daniel Navarro da. V. Ferreira, José Ricardo Minuiz. VI. Rezende, Karla Mayra. VII. Picoli, Lara. VIII. Santos, Larissa Regina Kunize dos. IX. Moreira, Marcia. X. Canal, Raul. XI. Pelegrine, Rina Andrea. XII. Neves, Vitor de Carvalho Moreno das. XIII. Título. C394 Catalogação na publicação: Samanta Capeletto - CRB 8/8458 Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 6Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 6 16/12/2021 13:03:0016/12/2021 13:03:00 Células-tronco na Odontologia Regenerativa | 7 APRESENTAÇÃO As mudanças do mundo sempre aconteceram pela evolução da ciência. Quem pensaria no início do século 20 que falaríamos com as pessoas por videochamada ou pagaríamos contas apertando apenas um botão? Na Odontologia, a cada quatro anos, dizem os avaliadores, ocorrem mudanças que alteram 90% dos procedimentos. Este trabalho que trata as células-tronco aplicadas para a regeneração tecidual é um novo marco na evolução pela ci- ência! É a Odontologia evoluindo pelas pesquisas sérias reali- zadas por competentes profissionais, verdadeiros líderes dos novos tempos. Ganha a profissão e, principalmente, o paciente – alvo dos melhores resultados da ciência inteligente dirigida ao bem comum. Os autores formam um grupo campeão que, além de pes- quisadores éticos e excelentes, tem a clínica como beneficiária de seus trabalhos. Sinto-me honrado por participar deste livro através deste prefácio e, indiretamente, por tê-los todos como parceiros profissionais da melhor qualidade. Por certo, assim como eu, todos que saborearem este livro aprenderão muito sobre como a evolução pela ciência estará sempre presente no crescimento do bem-estar e da saúde da humanidade. Células-tronco na Odontologia regenerativa: o começo do futuro! Paz e bem! Prof. Dr. José Luiz Cintra Junqueira Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 7Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 7 15/12/2021 18:17:3115/12/2021 18:17:31 8 | Células-tronco na Odontologia Regenerativa Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 8Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 8 15/12/2021 18:17:3115/12/2021 18:17:31 Células-tronco na Odontologia Regenerativa | 9 Asociedade contemporânea exige pessoas empreendedoras, autôno-mas, com competências múltiplas, que saibam trabalhar em equipe, tenham capacidade de aprender, de adaptar-se a situações novas e complexas, de enfrentarem novos desafios e promoverem transformações. Os temas abordados no livro “Células-tronco na Odontologia Regene- rativa” enquadram-se no desenvolvimento de competências, segundo as recomendações do Relatório da Comissão Internacional Sobre Educação para o Século 21, da Unesco, coordenada pelo eminente professor e eco- nomista Jacques Delors, e têm foco em um processo de educação empre- endedora que integra o desenvolvimento das dimensões humanas: saber conhecer, saber ser/conviver e saber fazer. O compromisso permanente com a realização de programas e projetos educacionais no campo da medicina regenerativa, éticos e socialmente responsáveis, é um fator crítico de sucesso para o desenvolvimento de competências empreendedoras, representadas por competências cogniti- vas, como o pensar crítico (profissionalização orientada para a excelência técnica), competências atitudinais, como o pensar criativo (relacionamen- to interpessoal e motivação), e competências de aplicação, como o pensar operacional (gestão sistêmica de atividades), requeridas para o exercício da profissão. A Universidade Corporativa Anadem, em conformidade com a sua mis- são, propósitos e visão de futuro na ampliação, universalização e mobili- zação de conhecimentos, saberes, atitudes, habilidades e procedimentos na área do conhecimento sobre células-tronco e terapia celular – pilares fundamentais para a Medicina e Odontologia Regenerativa –, orgulha-se de participar dessa notável e importante obra “Células-tronco na Odonto- logia Regenerativa”. Prof. José Antonio Ramalho Diretor Pedagógico da Universidade Corporativa Anadem (UCA) PREFÁCIO Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 9Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 9 15/12/2021 18:17:3115/12/2021 18:17:31 SUMÁRIO: Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 10Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 10 15/12/2021 18:17:3415/12/2021 18:17:34 Células-tronco na Odontologia Regenerativa | 11 Capítulo 1: Odontologia Regenerativa e células-tronco ........................................... 14 Capítulo 2: Células-tronco na regeneração periodontal ........................................... 22 Capítulo 3: Células-tronco na regeneração óssea ..................................................... 34 Capítulo 4: Células-tronco na regeneração dos Tecidos Moles .............................. 46 Capítulo 5: Células-tronco na regeneração pulpar .................................................... 54 Capítulo 6: Células-troncona regeneração dental ................................................... 70 Capítulo 7: Perspectivas ................................................................................................... 80 Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 11Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 11 15/12/2021 18:17:3515/12/2021 18:17:35 12 | Células-tronco na Odontologia Regenerativa André Antonio Pelegrine Cirurgião-dentista; Especialista em Periodontia e Implantodontia; Mestre em Implantodontia; Doutor em Clínica Médica; Pós doutorado em Cirurgia Translacional; Membro da Comissão de Odontologia Regenerativa do Crosp; Professor coordenador de Implantodontia da Faculdade de Odontologia São Leopoldo Mandic. Antônio Carlos Aloise Cirurgião-dentista; Especialista em Ortodontia, Ortopedia Facial, Prótese Dental e Implantodontia; Mestre e doutor em Ciências; Pós doutorado em Cirurgia Translacional; Membro da Comissão de Odontologia Regenerativa do Crosp;Professor da Faculdade de Engenharia da Unip e professor de Implantodontia da Faculdade de Odontologia São Leopoldo Mandic. Carlos Eduardo da Silveira Bueno Cirurgião-dentista; Especialista, mestre e doutor em Endodontia; Pós-doutorado em Clínica Odontológica; Professor de Endodontia da PUC-Campinas; Professor coordenador de Endodontia da Faculdade de Odontologia São Leopoldo Mandic. Carolina Pessoa Stringheta Cirurgiã-dentista; Especialista e mestra em Endodontia; Doutora em Clínicas Odontológicas; Professora de Endodontia da Faculdade de Odontologia São Leopoldo Mandic. Daniel Navarro da Rocha Cirurgião-dentista; Mestre e doutor em Ciências dos Materiais; Membro da Comissão de Odontologia Regenerativa do Crosp; Pesquisador do Centro de Processamento Celular R-Crio Criogenia S.A. José Ricardo Muniz Ferreira Cirurgião-dentista; Especialista em Periodontia; Mestre em Implantodontia; Doutor em Ciências dos Materiais; Membro da Comissão de Odontologia Regenerativa do Crosp; Fundador, pesquisador e presidente do Centro de Processamento Celular R-Crio Criogenia S.A. Autores Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 12Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 12 15/12/2021 18:17:3515/12/2021 18:17:35 Células-tronco na Odontologia Regenerativa | 13 Karla Mayra Rezende Cirurgiã-dentista; Doutora em Odontopediatria; Membro da Comissão de Odontologia Regenerativa do Crosp; Professora de Odontopediatria da Fousp e professora da Faculdade de Odontologia São Leopoldo Mandic. Lara Picioli Cirurgiã-dentista; Mestra em Ciências; Doutora em Morfologia Humana; Membro da Comissão de Odontologia Regenerativa do Crosp. Larissa Regina Kuntze dos Santos Cirurgiã-dentista; Especialista e mestra em Endodontia; Especialista em Odontologia em Saúde Coletiva; Espe- cialista em Radiologia Odontológica. Marcia Moreira Cirurgiã-dentista; Mestra e doutora em Odontopediatria; Membro da Câmara Técnica de Odontopediatria e da Comissão de Odontologia Regenerativa do Crosp. Raul Canal Bacharel e especialista em Direito; Mestrando em Ciência, Tecnologia e Gestão Aplicadas à Regeneração Tecidual; Presidente da Sociedade Brasileira de Direito Médico e Bioética – Anadem; Presidente do Capítulo Brasileiro da Associación Latinoamericana de Derecho Medico – Asolademe; Presidente do Supremo Conselho Internacional Acadêmico da Academia Latino-Americana de Ciências Humanas – Alach. Rina Andréa Pelegrine Cirurgiã-dentista; Especialista e mestra em Endodontia; Doutora em Clínicas Odontológicas; Professora de Endodontia da Faculdade de Odontologia São Leopoldo Mandic. Vitor de Carvalho Moreno das Neves Cirurgião-dentista; Mestre e doutor em Odontologia Translacional e Regenerativa; Professor de Periodontia da King’s College London. Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 13Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 13 15/12/2021 18:17:3515/12/2021 18:17:35 14 | Células-tronco na Odontologia Regenerativa ODONTOLOGIA REGENERATIVA E CÉLULAS-TRONCO Vitor de Carvalho Moreno das Neves CAPÍTULO 1 Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 14Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 14 15/12/2021 18:17:3615/12/2021 18:17:36 Células-tronco na Odontologia Regenerativa | 15 Odontologia Regenerativa A Odontologia vem evoluindo constante- mente ao longo das últimas décadas, com os materiais cada vez mais refinados e as técnicas cirúrgicas menos invasivas e agressivas aos te- cidos orais. Uma profissão que se iniciou em barbearias, por motivos funcionais e estéticos dos seus clientes, não se parece em nada com os processos clínicos oferecidos na atualidade, porém ainda não chegamos à última fronteira da profissão. Somente quando tratamentos orais não forem mais necessários e a espécie humana estiver livre de doenças orais, teremos alcançado o seu ápice. Visto que ainda estamos longe desta realidade, devemos continuar evoluindo o conhe- cimento da Odontologia para que nossos trata- mentos também evoluam, sempre alinhados a um conceito mais regenerativo. Neste contexto, a Odontologia Regenerativa – uma nova especialidade da Odontologia global – vem com a proposta de usar conhecimentos oriundos das ciências básicas, tais como a bio- logia, a química e a física, para que possamos desenvolver novos tratamentos e medidas pre- ventivas frente às doenças orais e suas consequ- ências. O uso desses conhecimentos básicos tem o intuito de promover ou potencializar a capaci- dade regenerativa dos tratamentos oferecidos em clínicas odontológicas e que idealizam rege- nerar os tecidos que foram perdidos em níveis celular, fisiológico e clínico, para que voltem às mesmas constituições (morfológica e funcional) prévias à doença ou trauma. Além disso, esta es- pecialidade prioriza a evolução do conhecimento e o uso de materiais biológicos, visto que a re- constituição biológica corporal deve se ver livre de materiais sintéticos substitutivos. A conduta clínica atual prevê ainda como rotina, em determinadas situações clínicas, a remoção de tecidos orais acometidos por uma enfermidade e posterior substituição dedeles por materiais sintéticos capazes de promover um processo de reparação controlada com o objetivo de controle da progressão da doença e recuperação da função oral. Para se tornar um profissional qualificado, o aprendizado e treina- mento das abordagens e protocolos devem ser realizados de maneira estruturada e intensa, para que o futuro dentista consiga trasladar do ambiente acadêmico para o profissional prepa- rado para proceder o uso destas ferramentas de forma adequada, segura e previsível em sua ro- tina clínica. Porém, com o aprendizado técnico, surge o desafio em visualizar novos horizontes. Em certos casos, há uma notória dificuldade para se demonstrar a superioridade ou maior previsi- bilidade acerca de novas técnicas apresentadas como inovadoras para a prática odontológica, o que justifica, por vezes, tal ceticismo de clínicos no geral. No entanto, existe uma ausência de conhecimento básico e continuidade de estudo Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 15Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 15 15/12/2021 18:17:3615/12/2021 18:17:36 16 | Células-tronco na Odontologia Regenerativa sobre ciências básicas no âmbito odontológico profissional que indica uma possível falta de in- formação para gerar uma análise crítica sobre as novas técnicas clínicas apresentadas no mundo regenerativo atual (Neves & Jamal, 2021). Por- tanto, este e-book tem a intenção de apresentar uma revisão acerca do universo da terapia celular relacionado à Odontologia para profissionais, vi- sando municiar o clínico com um arsenal de in- formações e possibilidades clínicas reais e atuais para o uso de células-tronco na Odontologia, além de trazer perspectivas futuras paraa profissão em relação ao uso clínico das células-tronco. Conceitos sobre células-tronco O corpo humano é composto por trilhões de células e o triplo disso em bactérias. Esse con- junto de informações biológicas move a balança da saúde oral para doença ou para o equilíbrio através da homeostase. O balanço ideal e quais bactérias são essenciais para a homeostase e para a doença ainda é foco em debates na co- munidade científica, visto que o estudo do mi- crobioma ainda vem ganhando espaço. Porém, nas últimas décadas, o conhecimento sobre as células humanas aumentou em ritmo acelerado. Dentro deste conhecimento adquirido, as célu- las-tronco estão sendo estudadas em detalhes. Elas são consideradas de baixo ritmo de divisão celular e se encontram em locais específicos dos tecidos humanos, chamados nichos (Vishwa- karma et al., 2017). As células-tronco têm diferentes potenciais de transformação, de acordo com sua origem e momento da vida em que se encontram. Por exemplo, a célula formada pela junção do es- permatozoide com o óvulo, denominada zigoto, é a primeira célula humana, considerada a cé- lula-tronco primordial. Ela tem uma capacidade descrita como totipotente, que significa a ca- pacidade de se transformar em qualquer célula humana, e ainda os chamados anexos embrio- nários, o que lhe permite gerar um indivíduo efe- tivamente. Passado este estado celular (zigoto), nenhuma outra célula humana sozinha traz con- sigo essa capacidade totipotente, pois não con- segue desenvolver a placenta. Posteriormente, na época de desenvolvimento (blastocisto), as células-tronco embrionárias passam a ter uma capacidade descrita como pluripotente, que sig- nifica ter capacidade de se transformar em te- cidos e células dos três folhetos de desenvolvi- mento embrionário: mesoderma, endoderma e ectoderma. Esta capacidade é perdida com a es- pecialização das células, de acordo com o desen- volvimento embrionário do corpo humano, o que já ocorre a partir da vida intrauterina e se estende até a fase adulta. Nos tecidos adultos, a maioria das células- -tronco que se encontram dentro do corpo é mul- tipotente ou unipotente. Em outras palavras, tem a capacidade de se autorreplicar e se diferenciar em múltiplas linhagens especiais de diferentes órgãos (multi) ou somente em uma linhagem ce- lular (uni). Os tecidos orais são repletos destas células multi e unipotentes, as quais são respon- sáveis pela manutenção da homeostase dos te- cidos e disponibilização de células em situações de dano tecidual. Baseados neste conceito, nas últimas décadas, diversos pesquisadores conse- guiram demonstrar a possibilidade de isolamento em laboratório de células dos tecidos orais, como a polpa dental, ligamento periodontal, gengiva, medula óssea intraoral, papila apical, gordura fa- cial e muitos outros tecidos (Egusa et al., 2012). Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 16Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 16 15/12/2021 18:17:3615/12/2021 18:17:36 Células-tronco na Odontologia Regenerativa | 17 O isolamento destas células tem um imenso valor, visto que foi aberto um leque de oportuni- dades com estudos destas células em ambiente controlado sob o propósito de entender como elas se comportam e quão plásticas são. Também gera a oportunidade de criar novos tipos de trata- mentos baseados na biologia celular, assim como o uso das células isoladas para transplante em clínica. Durante os capítulos deste e-book, deta- lhes de como estas células são usadas em cada Figura 1 – Células-tronco e seus diferentes potenciais. Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 17Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 17 15/12/2021 18:17:3615/12/2021 18:17:36 18 | Células-tronco na Odontologia Regenerativa especialidade odontológica serão elaborados e descritos com exemplos clínicos e laboratoriais. Conceitos do uso das células-tronco em Odontologia Um paciente que se encontra em sua cadeira odontológica pode se apresentar com problemas orais que vão desde uma simples gengivite/cárie a um câncer. Deste modo, em adição às técnicas clí- nicas já estabelecidas e consolidadas acadêmica e clinicamente, é crucial buscar sempre a melhor forma de utilizar o conhecimento sobre células- -tronco no planejamento do tratamento clínico. Quando pensamos no seu uso terapêutico, três maneiras de utilizá-las clinicamente podem ser consideradas: 1) mobilização de células-tronco; 2) transplante de células-tronco; 3) formação de organoides. Cada opção tem um objetivo, riscos e benefícios, portanto todas as opções têm valor em seu devido lugar, levando-se em conta o desafio clínico a ser enfrentado e os protocolos descritos frente àquela condição. Um profundo conheci- mento acerca dos processos que envolvem a apli- cação das células-tronco equipa o dentista com o potencial de prover tratamentos cada vez mais seguros e eficazes para seus pacientes. Mobilização de células-tronco Como descrito anteriormente, as células- -tronco também se encontram nos tecidos orais. Diante de qualquer dano sofrido nesses tecidos, haverá uma resposta fisiológica que inclui a ati- vação dessas células-tronco in situ e sua atuação para que novas células especializadas sejam produzidas. Neste contexto, uma das técnicas descritas como tratamento baseado em células- -tronco é fundamentada na sua ativação em seu local de origem, que representa a sua mobilização (Figura 2). Essa técnica é usada em todas as clí- nicas odontológicas do mundo, porém o conheci- mento sobre quais células estão sendo ativadas no nosso tratamento ainda é uma questão a ser respondida. Materiais bioativos, como matrizes de es- malte, trazem o conceito de que há um poten- cial de mobilização de células periodontais para a melhora do reparo tecidual (Sculean et al., 2000). Além disso, novas técnicas de ativação de célu- las-tronco de polpa dental, com o intuito de pro- mover o reparo de dentina usando fármacos que ativam cascatas genéticas específicas, foram criadas e logo estarão em ensaios clínicos hu- manos (Neves et al., 2017). O benefício dessa técnica vem do contexto de não ser necessário o transplante celular, porém o conhecimento das cascatas de sinalizações genéticas das células- -tronco nos locais de tratamento necessita ser minuciosamente compreendido. Para que as técnicas de mobilização de cé- lulas-tronco evoluam, são necessários um maior conhecimento dos tipos celulares dentro de cada tecido odontológico e uma minuciosa descrição das interações de sinalizações genéticas. Tal co- nhecimento está sendo buscado em laboratórios de ponta ao redor do mundo, pois, quando com- parados ao transplante celular, a complexidade envolvida e o custo final para a produção indus- trial e para o consumidor deverão ser substan- cialmente menores, sem comprometimento da segurança e eficácia. Transplante de células-tronco Não só de sinalização genética se recons- titui um tecido. Embora tratamentos usando fár- macos para ativação celular tenham seu espaço Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 18Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 18 15/12/2021 18:17:3615/12/2021 18:17:36 Células-tronco na Odontologia Regenerativa | 19 na regeneração de tecidos orais, existem tra- tamentos que requerem transplante celular em razão da necessidade de especialização dessas células. É o que ocorre com a polpa dental. Uma vez removida, não há fonte de células de polpa no local para ativar suas células-tronco farmacolo- gicamente. Inicialmente, a idealização da metodologia de utilização de células-tronco em ambiente clí- nico foi elaborada visualizando o transplante de células para o corpo humano, com o intuito de repor células doentes ou velhas. Uma biopsia de uma pessoa, seja esta jovemou adulta, seria usada para isolar células-tronco e multiplicá-las em laboratório para o transplante no local de in- teresse. Estas células podem ser de origem autó- loga ou alogênica. Um exemplo de sucesso na Medicina a partir dessa técnica se dá pelo tratamento da anemia falciforme (Michigan Uni Infopage, 2020), na qual as células transplantadas ajudam na formação de hemácias sem a característica de foice. No âm- bito odontológico, a utilização do transplante ce- lular pode revolucionar as opções de tratamento clínico que são oferecidas aos pacientes, como no caso da regeneração pulpar, em que o paciente teria a opção de vitalizar seu dente mesmo após necrose pulpar ou lesões periapicais (Brizuela et al., 2020). Além disso, em tratamentos periodon- tais, haveria a possibilidade de novas técnicas para ajudar em reconstruções periodontais com biomateriais impressos em 3D (Rasperini et al., 2015), Figura 3. Finalmente, na Implantodontia, poderiam ajudar na reconstrução de tecidos ós- seos de pessoas edêntulas. Um dos grandes empecilhos para o uso de transplante celular é o custo do tratamento, visto que esta técnica implica em etapas laboratoriais e clínicas. O custo para o isolamento e expansão celular aumenta quando comparado aos trata- Figura 2 – Mobilização de células-tronco hematopoiéticas. Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 19Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 19 15/12/2021 18:17:3715/12/2021 18:17:37 20 | Células-tronco na Odontologia Regenerativa mentos oferecidos em clínicas nos dias atuais. Porém, para que esta técnica evolua e chegue na cadeira odontológica com um preço compe- titivo, mais testes devem ser feitos em humanos e protocolos de industrialização deste processo devem ser aperfeiçoados, de modo a melhorar a relação custo/efetividade para o paciente. No Brasil, ainda não existem institutos que comer- cializem essas técnicas de transplante celular, porém neste e-book abordaremos a fundo as técnicas elaboradas para o transplante de célu- las-tronco na Odontologia, além de serem des- critos os caminhos em curso ou já estabelecidos conceitualmente para esta técnica ser uma rea- lidade clínico-comercial em um futuro próximo. Formação de organoides Uma terceira forma de utilização clínica das células-tronco se dá pelo uso com o intuito de promover a formação de organoides para transplante. Esta técnica vem sendo estudada e aperfeiçoada para o uso médico (rins, intestino e coração) e odontológico (dentes e glândulas sali- vares). Visto que a perda de um dente é causa re- conhecida de comprometimento na qualidade de vida, propostas compensatórias sob a intenção de repor um dente por uma alternativa protética (independente da estratégia adotada) têm sido a única solução. Nas últimas décadas, cientistas vêm elabo- rando modos de desenvolver uma cópia natural do dente em laboratório para que seja transplantado à boca do paciente (Yelick & Sharpe, 2019). Essa técnica é descrita na literatura como “recombi- nação in vitro” e prevê o uso de células de epitélio e células mesenquimais, as quais originalmente produzem o dente durante a embriogênese. A recombinação dessas células resulta na capaci- dade de induzir a formação de germes dentais, os quais são implantados na região intraoral, levando à produção de dentes completos que erupcionam e são funcionais (Ohazama et al., 2004). Embora promissora e reproduzida di- versas vezes em modelos animais, esta técnica nunca foi testada em humanos, portanto infor- mações sobre dores de erupções, formatos den- tais exatos e quanto tempo leva para o dente nascer em humanos ainda não são conhecidas. No entanto, visto que o mercado de implante está em crescimento, é possível que, uma vez esta- belecida, esta técnica adicione um enorme be- nefício ao leque de tratamentos para a reposição dental que podemos oferecer aos pacientes. Figura 3 – Transplante de células-tronco para regeneração tecidual (exemplo: regeneração periodontal). Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 20Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 20 15/12/2021 18:17:3715/12/2021 18:17:37 Células-tronco na Odontologia Regenerativa | 21 Conclusão Tanto a Odontologia Regenerativa como a Medicina Regenerativa se baseiam nos princí- pios básicos da biologia, com o intuito de pro- mover um objetivo em comum: a regeneração tecidual e de órgãos. Visto que a Odontologia lida com apenas uma área do corpo humano, em comparação à Medicina Regenerativa, ainda estamos atrasados nos avanços e aplicações das técnicas que foram descritas aqui. Porém, a Odontologia Regenerativa deve liderar o campo da regeneração, uma vez que a maioria dos pa- cientes que são assistidos em clínicas odonto- lógicas está tendo seus órgãos tratados de ma- neira mais acessível do que em qualquer outro campo médico. O uso de técnicas baseadas em biologia e células-tronco pode revolucionar a Odontologia. E quão maior forem os envolvi- mentos científico e clínico para formação, con- solidação e disseminação do conhecimento, maiores serão os avanços e entregas de so- luções verdadeiramente viáveis e resolutivas nesse campo. REFERÊNCIAS 1. La Torre L, Ramos AL. Análise de Bolton e estratégia clínica. Rev Clín Ortodon Dental Press 2007;6(1):69-84. 2. Pizzol KEDC, Gonçalves JR, Santos-Pinto Ad, Peixoto AP. Análise de Bolton: uma proposta alternativa para a simplificação de seu uso. Dental Press J Orthod 2011;16(6):69-77. 3. Wiranto MG, Engelbrecht WP, Nolthenius HET, van der Meer WJ, Ren Y. Validity, reliability, and reproducibility of linear measurements on digital models obtained from intraoral and cone-beam computed tomography scans of alginate impressions. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2013;143(1):140-7. 4. Correia GD, Habib FA, Vogel CJ. Tooth-size discrepancy: a comparison between manual and digital methods. Dental Press J Orthod 2014;19(4):107-13. 5. Nguyen T, Jackson T, editors. 3D technologies for precision in orthodontics. Elsevier 2018;24(4):386-92. 6. Patil HS, Handa AS, Alane UY. A comparative evaluation of tooth size discrepancies in different types of malocclusions by using Bolton’s analysis: an odontometric study. Dent 2019;13(1):14-6. Figura 4 – Esquema representativo da formação de um organoide. Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 21Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 21 15/12/2021 18:17:3715/12/2021 18:17:37 22 | Células-tronco na Odontologia Regenerativa CÉLULAS-TRONCO NA REGENERAÇÃO PERIODONTAL CAPÍTULO 2 André Antonio Pelegrine e Antonio Carlos Aloise Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 22Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 22 15/12/2021 18:17:3815/12/2021 18:17:38 Células-tronco na Odontologia Regenerativa | 23 As células-tronco e a engenharia tecidual foram recentemente introduzidas no campo da Periodontia e têm mostrado um potencial en- corajador no tratamento da periodontite. Essa doença afeta a maioria da população adulta (Ai- metti et al., 2015; Chapple et al., 2013), podendo causar edentulismo, sendo listada como um dos fatores de risco para as principais doenças sistê- micas, como aterosclerose, doenças cardiovas- culares (Ide & Linden, 2014), diabetes (Lalla & Papapanou, 2011) e artrite reumatoide (Araújo et al., 2015; Loos, 2006). Isso pode influenciar dire- tamente na saúde geral, na vida social e no estado nutricional dos indivíduos afetados, prejudicando sua qualidade de vida em geral (Chapple, 2014; Chapple et al., 2015; Petersen & Ogawa, 2012; Pihlstrom et al., 2005; Cortellini et al. 2017). A terapia periodontal não cirúrgica normal- mente é o primeiro passo para qualquer paciente com diagnóstico de periodontite. A desagregação do biofilme bacteriano em locais com bolsape- riodontal (BP) proporciona a sua redução e infla- mação, especialmente em BPs ≤ 6 mm (Suvan et al., 2019; Sanz-Sánchez et al., 2020). Se o número de bolsas residuais for limitado e a inflamação estiver sob controle, espera-se que os pacientes apresentem perda dentária limitada (0,1 dente/ paciente/ano), segundo Trombelli et al., 2015. No entanto, os pacientes que ainda apresentam múl- tiplas BPs ≥ 5 mm, ou mesmo uma BP ≥ 6 mm após terapia não cirúrgica, correm um risco sig- nificativo de sofrerem progressão da doença e requererem tratamento cirúrgico adicional (Matu- liene et al., 2008; Claffey & Egelberg, 1995). Diferentes técnicas têm sido propostas, sendo que as abordagens minimamente inva- sivas mostraram vantagens em ensaios clínicos randomizados (Graziani et al., 2012). A cirurgia ressectiva erradica a BP corrigindo a morfologia gengival e óssea, e, embora extremamente eficaz, é realizada às custas da perda do suporte perio- dontal dos dentes envolvidos e invariavelmente causa recessão dos tecidos moles (Aimetti et al., 2015; Ferrarotti et al., 2020). A regeneração periodontal tem como objetivo restaurar o pe- riodonto perdido, pois visa aumentar a inserção periodontal, reduzir a BP e limitar a recessão gengival. Isso torna a regeneração periodontal o padrão-ouro para o tratamento periodontal (Cor- tellini & Tonetti, 2020). A regeneração periodontal demonstrou ser eficaz no tratamento de defeitos ósseos e de furca com vários graus de eficácia (Kao et al., 2015; Avila-Ortiz et al., 2015), no entanto os pro- cedimentos regenerativos ainda estão sujeitos a falhas clínicas ou sucesso incompleto devido a várias limitações, como fatores específicos do paciente (tabagismo, controle de placa deficiente etc.), escolha inadequada dos tipos de retalhos de acesso, biomateriais e treinamento profis- sional deficiente (Cortellini & Tonetti, 2015). Es- pera-se que o osso alveolar propriamente dito, o cemento da raiz e o ligamento periodontal (LP) no periodonto previamente danificado sejam re- generados como resultado de um tratamento ideal, mas nem sempre este desfecho tem sido demonstrado (Gottlow et al., 1984). Para superar essas limitações, novos tipos de retalhos (Cor- Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 23Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 23 15/12/2021 18:17:3815/12/2021 18:17:38 24 | Células-tronco na Odontologia Regenerativa tellini & Tonetti, 2007; Cortellini & Tonetti, 2009; Harrel, 1999; Trombelli et al., 2009) e agentes biológicos (Hammarström, 1997; Trombelli & Farina, 2008) foram desenvolvidos nos últimos anos, porém os ensaios clínicos revelaram uma eficácia ainda controversa, e suas evidências histológicas geralmente são inconclusivas. As células-tronco têm atraído a atenção dos pesquisadores, pois são células indiferen- ciadas que possuem potencial regenerativo de- vido à sua capacidade de se diferenciar em di- versos tipos celulares após uma estimulação adequada (Palmer & Cortellini, 2008; Biehl & Russell, 2009). Na regeneração periodontal, células-tronco mesenquimais (CTMs) já foram testadas in vitro e em humanos, apresentando resultados promissores (Kobolak et al., 2016; Figura 1 – Tecidos dentais (polpa dental, ligamento periodontal, papila apical e folículo dental) são coletados e depois transportados em meio de transporte para manutenção da integridade celular. Após a coleta, os tecidos são desagregados mecanicamente ou por ação de enzimas no laboratório, para isolamento e expansão das células-tronco. Huang et al., 2009). Entre as CTMs originárias dos tecidos dentais, podemos listar as células- -tronco da polpa dentária (CTPDs) – Gronthos et al., 2000; células dos dentes decíduos esfoliados humanos (CTDDs) – Miura et al., 2003; células- -tronco do ligamento periodontal (CTLPs) – Seo et al., 2004; células precursoras do folículo den- tário (CTFDs) – Morsczeck et al., 2005; e célu- las-tronco da papila apical (CTPAs) – Sonoyama et al., 2002 (Figura 1). Várias células-tronco não dentais têm sido usadas na regeneração perio- dontal, tendo chamado mais a atenção dos pes- quisadores: células-tronco derivadas da medula óssea (CTMOs), células-tronco derivadas do te- cido adiposo (CTADPs), células-tronco embrio- nárias (CTEs) e células-tronco pluripotentes in- duzidas (iPSCs). Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 24Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 24 15/12/2021 18:17:3815/12/2021 18:17:38 Células-tronco na Odontologia Regenerativa | 25 Células-tronco mesenquimais para regeneração periodontal Células-tronco dentais (CTDs) são CTMs multipotentes e autorrenováveis. CTDs podem se diferenciar em linhagens osteogênicas, odonto- gênicas, dentinogênicas, cementogênicas, adipo- gênicas, condrogênicas, miogênicas e neurogê- nicas. As CTDs são acessíveis, pois podem ser en- contradas no corpo humano em todas as idades. Além disso, a sua criopreservação não afeta suas propriedades (Gronthos et al., 2002), Figura 2. As células-tronco derivadas da polpa dental (CTPDs) são especialmente atraentes por várias Figura 2 – Populações de células-tronco derivadas de diferentes tecidos e regiões dentais que constituem as fontes de células-tronco mesenquimais. CTFDs: células-tronco derivadas do folículo dental; CTDDs: células-tronco derivadas dos dentes decíduos; CTPDs: células-tronco derivadas da polpa dental; CTLPs: células-tronco derivadas do ligamento periodontal; CTPAs: células-tronco derivadas da papila apical. razões: primeiro, são encontradas na polpa den- tária e sua coleta pode ser realizada em um dente extraído, incluindo a polpa de terceiros molares e dentes com o periodonto comprometido. Também tem sido especulado que elas podem ser obtidas da polpa dentária com inflamação (Tziafas & Kodonas, 2010) e ainda demonstrarem poten- cial para se diferenciar em células semelhantes a osteoblastos. Além disso, as CTPDs comparti- lham a origem, o padrão antigênico e as linha- gens de diferenciação com as células-tronco periodontais (Gronthos et al., 2000; Gronthos et al., 2002; Tziafas & Kodonas, 2010). Elas também podem se diferenciar em outros tipos de células, Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 25Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 25 15/12/2021 18:17:3915/12/2021 18:17:39 26 | Células-tronco na Odontologia Regenerativa incluindo cardiomiócitos, células neuronais, adi- pócitos, células epiteliais da córnea, células de melanoma e células beta secretoras de insulina (Yu et al., 2010). E, finalmente, elas interagem facilmente com os biomateriais (Graziano et al., 2008; Papaccio et al., 2006). As células-tronco do ligamento periodontal (CTLPs) têm sido consideradas candidatas ideais para a regeneração periodontal, uma vez que podem ser coletadas por procedimentos não invasivos, como após uma extração dentária. As CTLPs são conhecidas por possuírem poten- cial osteogênico, condrogênico e adipogênico, e exibem características imunossupressoras se- melhantes às descritas para CTMs da medula óssea (CTMOs) e CTPDs. Estas células possuem a capacidade de formar uma estrutura semelhante a um complexo de cemento/LPD. As células-tronco derivadas da polpa de dentes decíduos (CTDDs) são fáceis de serem ob- tidas com o uso de procedimentos não invasivos, pois são coletadas de dentes decíduos esfo- liados. As CTDDs exibem uma alta taxa de prolife- ração e propriedades imunomodulatórias seme- lhantes às das células da medula óssea, que são comparativamente mais difíceis de coletar. Elas são capazes de se diferenciar em osteoblastos (Su et al., 2016) e podem expressar um potencial imunorregulador em células T, macrófagos e cé- lulas dendríticas (Gao et al., 2018). Nakamura et al. (2009) compararam a “stemness” de CTDDs com CTLPs e CTMOs, enotaram que CTDDs reve- laram uma taxa de proliferação mais alta do que ambas e maior expressão de genes de prolife- ração celular e elementos da matriz extracelular. Isso torna essa célula uma forte candidata para a regeneração periodontal. As células-tronco da papila apical (CTPAs) estão relacionadas ao desenvolvimento das raízes dentais. Sua presença na papila apical de raízes em formação tem sido sugerida como uma pos- sível explicação sobre como dentes imaturos com polpas necróticas são capazes de sofrer o desen- volvimento radicular. CTPAs também têm pro- priedades resistentes a infecções (Chrepa et al., 2017), e isso pode explicar ainda mais por que a formação do ápice radicular foi observada mesmo na presença de periodontite apical. Apesar de serem difíceis de coletar, essas células são uma ferramenta promissora para procedimentos re- generativos, pois possuem potencial de diferen- ciação multilinhagem (Nada & El Backly, 2018). Células-tronco não dentais As células-tronco derivadas da medula óssea (CTMOs) foram as primeiras CTMs desco- bertas e amplamente testadas em modelos ani- mais. Elas mostraram diferenciação osteogênica, adipogênica, condrogênica e miogênica. A prin- cipal deficiência das CTMOs tem sido a morbi- dade no local da coleta e a necessidade de um procedimento em ambiente de centro cirúrgico. As CTMOs podem se diferenciar em células se- melhantes a ameloblastos (Hu et al., 2006A; Hu et al., 2006B) e células do tecido periodontal, po- dendo aumentar a capacidade de regeneração periodontal (Hasegawa et al., 2006; Yang et al., 2010). Curiosamente, além da regeneração pe- riodontal, as CTMOs podem ser usadas para re- generação dentária, pois podem regular positi- vamente a expressão de genes odontogênicos e contribuir para a formação de novos dentes após a recombinação com o epitélio oral embrionário (Ohazama et al., 2004). As células-tronco derivadas de tecido adi- poso (CTADPs) são abundantes e permitem a expansão in vitro, possuindo a capacidade de Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 26Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 26 15/12/2021 18:17:3915/12/2021 18:17:39 Células-tronco na Odontologia Regenerativa | 27 diferenciação osteogênica, condrogênica, adipo- gênica e neurogênica em vários ambientes expe- rimentais. O método da coleta é menos invasivo do que o método usado para CTMOs, uma vez que CTADPs podem ser recuperadas em grande nú- mero após o procedimento de lipoaspiração ou lipectomia. Por esse motivo, elas têm sido am- plamente usadas na Medicina Regenerativa. As células-tronco embrionárias (CTEs) são células-tronco pluripotentes encontradas em blastocistos humanos e possuem um potencial extraordinário de diferenciação, pois podem se desenvolver em quase todas as linhagens celu- lares (Evans & Kaufman, 1981). No contexto da pesquisa periodontal, foi demonstrado que as CTEs podem se diferenciar em linhagens de cé- lulas odontogênicas e periodontais, em particular se forem cultivadas com CTLPs ou células de epi- télio oral embrionário (Inanç et al., 2009; Ning et al., 2010). Preocupações éticas têm dificultado o uso de tais células para regeneração perio- dontal, uma vez que sua coleta pode resultar na destruição de blastocistos humanos. Além disso, além de seu potencial ilimitado, foram demons- trados efeitos adversos importantes, como tu- mores e respostas imunes indesejadas. As células-tronco pluripotentes induzidas (iPSC) foram descobertas pela primeira vez em 2006 e, desde então, geraram um interesse subs- tancial na Medicina Regenerativa (Takahashi & Yamanaka, 2006). Elas são um tipo de célula- -tronco pluripotente que pode ser gerada dire- tamente a partir de células assomáticas, com a possibilidade de se duplicar indefinidamente, bem como dar origem a todos os outros tipos de cé- lulas no corpo. Recentemente, células dentárias como CTPDs, CTPDDs, CTLPs e CTPAs foram repro- gramadas com sucesso em iPSCs na regeneração periodontal (Wada et al., 2011; Yan et al., 2010). Estudos clínicos A regeneração periodontal foi investigada em estudos clínicos humanos usando CTLPs, CTPDs e CTMOs. Em alguns relatos de caso (Ai- metti et al., 2014; Hernández-Monjaraz et al., 2018) e em três séries de casos (d’Aquino et al., 2009; Monti et al., 2017; Akbay et al., 2005), foram utilizadas CTPDs associadas a terapias periodontais cirúrgicas no tratamento de perdas ósseas verticais, apresentando resultados posi- tivos para o transplante alogênico (Feng et al., 2010). Paralelamente, alguns relatos iniciais em humanos demonstraram a eficácia clínica e ra- diográfica de microenxertos de polpa dentária em defeitos alveolares pós-extração (Ki et al., 2017; Koo et al., 2012). Em geral, verificou-se que, na regeneração periodontal, os microenxertos as- sociados às CTPD somados ao procedimento ci- rúrgico foram capazes de reduzir a profundidade da bolsa periodontal e aumentar o nível de ade- rência clínica. As CTLPs foram testadas para procedi- mentos regenerativos em defeitos intraósseos e defeitos de furca de grau II, em um relato de caso (McAllister, 2011). Um estudo retrospectivo, que incluiu 16 defeitos em três pacientes, observou redução da profundidade da bolsa periodontal (PBP) e ganho de nível de aderência clínica (NAC), apoiando assim um benefício potencial para o uso de CTLPs na regeneração periodontal (Yamada et al., 2006). Posteriormente, em um relato de caso (Yamada et al., 2013), observou-se que a cirurgia periodontal regenerativa com uso das CTLPs in- corporadas em uma esponja de gelatina produzia redução da profundidade da bolsa periodontal (PBP) e aumento do nível de aderência clínica (NAC) e nível ósseo. Em defeitos de furca de grau II, CTLPs forneceram bons resultados clínicos, Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 27Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 27 15/12/2021 18:17:3915/12/2021 18:17:39 28 | Células-tronco na Odontologia Regenerativa reduzindo a PBP e melhorando o NAC em seis meses. As CTMOs foram testadas em quatro re- latos de caso e uma série de casos que relataram bons resultados clínicos para a regeneração pe- riodontal de defeitos intraósseos e defeitos de furca III (Rosen, 2013). Ensaios clínicos randomizados Uma vez que os resultados positivos com o uso de células-tronco na regeneração perio- dontal foram comprovados em estudos com ani- mais e estudos clínicos, os ensaios clínicos ran- domizados (ECRs) são os próximos passos ne- cessários para avaliar a segurança e a eficácia do uso destas células na regeneração periodontal, em comparação com os tratamentos-padrão. Al- guns ECRs publicados (Chen et al., 2016; Shalini & Vandana, 2018; Ferrarotti et al., 2018) tiveram o objetivo de avaliar a eficácia das células-tronco na regeneração periodontal, em comparação com o debridamento de retalho aberto (Shalini & Vandana, 2018) ou com o uso de um arcabouço sozinho sem células-tronco em defeitos ósseos (Ferrarotti et al., 2018). Esses ECRs diferem no tipo de células-tronco selecionadas (CTLPs e CTPDs) e em sua aplicação para o procedimento regenerativo (uso ou isolamento em consultório, diferenciação e cultura de células em labora- tório). Shailini et al. (2018) aplicaram o conceito de “nicho de células-tronco” à regeneração perio- dontal. Neste estudo prospectivo, randomizado, simples-cego e controlado com desenho para- lelo, foram tratados 16 pacientes com um defeito ósseo. No grupo-teste, as CTLPs coletadas de um dente extraído, junto com o tecido mole aderente à superfície da raiz extraída e ao alvéolo (nicho de tecido do PDL), foram diretamente misturadas a uma esponja de gelatina e implantadas no de- feito ósseo. O grupo-controle foi tratado com de- bridamento e retalho aberto. Os resultados após um anomostraram redução da profundidade de bolsa, ganho de nível de aderência clínica e re- solução do defeito ósseo no grupo tratado com CTLPs, no entanto as diferenças não foram es- tatisticamente significativas. Nenhum efeito ad- verso foi relatado, sugerindo assim a segurança do procedimento. Semelhantemente a Shailini et al. (2018), Chen et al. (2016) estudaram a eficácia das CTLPs. Neste estudo randomizado de centro único, 41 defeitos ósseos foram tratados com a técnica da regeneração tecidual guiada (RTG) e CTLP, em combinação com matriz óssea bovina desmineralizada ou com RTG e matriz óssea bo- vina desmineralizada sozinha. Os resultados após um ano mostraram aumento da altura óssea al- veolar em ambos os grupos, sem diferenças es- tatisticamente significativas entre eles. Quanto aos parâmetros clínicos periodontais, não foram encontradas diferenças estatisticamente signi- ficativas para o aumento do nível de aderência clínica (NAC) entre os grupos de células e grupo- -controle. Nenhum efeito adverso no uso de cé- lulas do ligamento foi relatado. Enquanto Chen et al. (2016) avaliaram a eficácia das CTLPs, Ferrarotti et al. (2018) ava- liaram o uso de microenxertos contendo CTPDs em defeitos ósseos em arcabouço de colágeno. Neste estudo paralelo, duplo-cego, prospectivo e randomizado, 29 pacientes com defeito ósseo foram tratados com técnica cirúrgica minima- mente invasiva associada a microenxertos de polpa dentária, em um biocomplexo de esponja de colágeno (teste) ou associado à esponja de colágeno sozinha (controle). Os microenxertos enriquecidos em CTPDs foram obtidos da polpa Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 28Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 28 15/12/2021 18:17:3915/12/2021 18:17:39 Células-tronco na Odontologia Regenerativa | 29 de um dente extraído, dissociados pelo uso de um desagregador de tecido biológico (Rigenera Machine System, Rigenera HBW – Turin, Itália), e então semeados em um arcabouço de es- ponja de colágeno. Após um ano, os resultados demonstraram uma redução estatisticamente significativa da bolsa periodontal, ganho de nível de aderência clínica e preenchimento de defeito ósseo, em comparação com o grupo que utilizou o arcabouço sozinho. Nenhum efeito adverso foi relatado. Em vez de usarem células-tronco dentais, Dhote et al. (2015) testaram a eficácia das cé- lulas-tronco não dentais na regeneração perio- dontal, focando sua atenção nas CTMs do cordão umbilical (CTM-CUs). Neste ECR, 24 defeitos in- fraósseos periodontais em 14 pacientes foram tratados aplicando CTMs do sangue do cordão umbilical alogênico em um arcabouço de beta- -fosfato tricálcio (beta-TCP), em combinação com o fator de crescimento derivado de plaque- tas-BB (rh-PDGF-BB), ou por debridamento de retalho aberto. Os resultados após seis meses demonstraram ganho de NAC significativamente maior, redução da profundidade da bolsa pe- riodontal e preenchimento de defeito ósseo no grupo tratado com uma combinação de CTM-UCs alogênicas, rh-PDGF-BB e arcabouço de beta- -TCP, em comparação com o retalho aberto. Ne- nhum efeito adverso foi relatado, demonstrando a segurança de células-tronco mesenquimais derivadas de cordão umbilical para engenharia tecidual dentária. Um campo interessante de aplicação para células-tronco tem sido representado por de- feitos que não podem ser tratados de forma previsível com as técnicas disponíveis atual- mente, como defeitos de furca ou supracrestais. A aplicação de células-tronco para aumentar a regeneração da região de furca foi testada em um ECR por Akbay et al. (2005), que avaliaram o potencial regenerativo periodontal de enxertos de LPD em defeitos de furca de grau II. Dez pa- cientes foram tratados em um desenho de boca dividida: de um lado, um molar foi tratado com um retalho posicionado coronalmente associado ao uso de CTLPs de terceiros molares, enquanto do outro lado foi tratado com um retalho posicio- nado coronalmente sozinho. Remanescentes de LPD fixados ao cemento e cemento celular foram coletados por escamação da superfície dos ter- ceiros molares, extraídos com curetas e enxer- tados diretamente no defeito de furca. Após seis meses, uma reentrada foi realizada em ambos os lados para avaliar o preenchimento do defeito. Em um paciente selecionado aleatoriamente, as biopsias gengivais foram feitas nos locais de teste e controle. Os resultados após seis meses demonstraram melhora em termos de preenchi- mento de defeito horizontal e vertical, profundi- dade de bolsa e NAC em ambos os grupos, com resultados significativamente melhores na re- dução de profundidade da bolsa periodontal para os locais enxertados. Nenhum efeito adverso ou reação de corpo estranho foram observados. Em geral, os ECRs publicados até agora su- gerem segurança no uso de células-tronco e re- sultados clínicos promissores. A necessidade de um dente que precisa ser extraído para colher CTLPs ou CTPDs é uma desvantagem dessas te- rapias celulares, sendo considerado o principal problema no uso de células-tronco. A coleta, o isolamento e a possível diferenciação de células- -tronco são processos demorados, complexos e caros. Protocolos com o uso direto das células coletadas foram propostos e avaliados por Shai- lini et al. (2018) e Ferrarotti et al. (2018); o pri- meiro sugeriu enxertar diretamente os tecidos do Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 29Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 29 15/12/2021 18:17:3915/12/2021 18:17:39 30 | Células-tronco na Odontologia Regenerativa LPD no defeito, enquanto o último sugeriu o uso de desagregação biológica do tecido para obter um microenxerto. A vantagem desses protocolos tem sido a redução de tempo e de custos do tra- tamento, entretanto a presença e viabilidade das células implantadas nos defeitos não podem ser comprovadas, uma vez que não são realizados isolamento e caracterização. Os resultados dos ECRs disponíveis na literatura mostraram me- didas indiretas promissoras da eficácia do pro- cesso de regeneração, avaliada por meio de pa- râmetros clínicos e radiográficos. No entanto, a verdadeira regeneração só pode ser comprovada por análise histológica. Perspectivas para células-tronco na regeneração periodontal Para superar algumas limitações da te- rapia celular atual e com base nos resultados promissores das pesquisas com células-tronco em animais e humanos, mais um passo tem sido proposto pelos pesquisadores: CTMs humanas exógenas. O uso de células-tronco foi aplicado, apenas, usando um dente extraído como fonte de CTPDs ou CTPDs. Para superar essa limitação, bem como a limitação do uso de células-tronco em idosos, cuja capacidade regenerativa é limi- tada, o uso de células-tronco exógenas ou alo- gênicas tem sido proposto (Ledesma-Martínez et al., 2019). CTMs humanas exógenas já foram testadas em casos da doença de Crohn luminal refratária biológica com formação de fístulas, defeitos cranianos, regeneração miocárdica e pacientes com fragilidade pelo envelhecimento. A infusão exógena de CTMs pareceu ser muito bem tolerada, com apenas efeitos leves e de curto prazo, e frequentemente sem reação adversa. Assim, CTMs exógenas poderão constituir no fu- turo uma técnica viável para tratamentos perio- dontais e regenerativos em geral. Células-tronco pluripotentes geradas a partir de células somá- ticas (iPSCs) são uma possível linhagem de célu- las-tronco para estudo, para a regeneração pe- riodontal (Cho et al., 2019). Elas têm o potencial de se diferenciar em um espectro de diferentes células e tecidos. Com todas essas diferentes abordagens terapêuticas, não deveríamos nos esquecer dos quatro fatores-chave necessários para atingir o objetivo de uma “restitutio ad integrum” do apa- relho periodontale ter uma verdadeira regene- ração: células, ambiente, sinais e tempo. As cé- lulas-tronco (CTMs, CTLPs, iPSCs etc.) devem ser colocadas ou recrutadas em um ambiente favo- rável e protegidas por um arcabouço, e guiadas em seu processo de transformação por molé- culas sinalizadoras (fatores de homing e diferen- ciação), por um tempo suficiente para atingir sua fase madura. Um papel fundamental também é desempe- nhado pela capacidade de adesão e longevidade das CTMs, sendo crítica para a sobrevivência, pro- liferação e diferenciação. Da mesma forma, a sua longevidade pode influenciar nos resultados das terapias regenerativas. Portanto, para maximizar o potencial das terapias de engenharia tecidual, os pesquisadores têm concentrado sua atenção em estruturas bem projetadas e moléculas de si- nalização precisas. Os primeiros devem favorecer a adesão e os últimos devem ser usados antes e durante o transplante celular para estimular a proliferação e a longevidade, a fim de superar possíveis taxas baixas de sobrevivência das cé- lulas (Lee et al., 2015). Esses métodos diferentes podem ter que ser combinados para alcançar o resultado máximo na regeneração tecidual. Um protocolo ideal deveria se concentrar em três Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 30Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 30 15/12/2021 18:17:3915/12/2021 18:17:39 Células-tronco na Odontologia Regenerativa | 31 pontos principais: 1) o uso de CTMs exógenas ou endógenas pré-tratadas com fatores bioativos; 2) uma estrutura protetora que favorecesse a adesão e disseminação das células; e 3) do- pagem da molécula de sinalização do arcabouço REFERÊNCIAS 1. Aimetti M, Perotto S, Castiglione A, Mariani GM, Ferrarotti F, Romano F. Prevalence of periodontitis in an adult population from an urban area in North Italy: findings from a cross-sectional population-based epidemiological survey. J Clin Periodontol 2015;42(7):622-31. 2. Chapple I. Iain Chapple: ‘as a clinician, you assume that people know what periodontitis Is’. Br Dent J 2013;2015(8):431-4. 3. Ide M, Linden GJ. 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Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 33Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 33 15/12/2021 18:17:3915/12/2021 18:17:39 34 | Células-tronco na Odontologia Regenerativa CÉLULAS-TRONCO NA REGENERAÇÃO ÓSSEA CAPÍTULO 3 André Antonio Pelegrine e Antonio Carlos Aloise Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 34Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 34 15/12/2021 18:17:4015/12/2021 18:17:40 Células-tronco na Odontologia Regenerativa | 35 A perda dos elementos dentais acarreta inúmeras alterações em maxila e mandíbula, já que a falta de estímulo ao tecido ósseo, anterior- mente proporcionada pela presença do ligamento periodontal, promove o início de um processo gradativo de reabsorção óssea. As alterações di- mensionais do processo alveolar após exodontia são significantes, tanto no eixo horizontal como no eixo vertical (Cawood & Howell, 1988). Além disso, trauma local, patologias ósseas e doenças periodontais podem ocasionar não somente a perda do elemento dental, mas também do te- cido ósseo (Barber & Botts, 1993). Estes fatos frequentemente alteram o perfil estético dos in- divíduos e dificultam ou impossibilitam a insta- lação de implantes osseointegráveis. Com o surgimento de defeitos ósseos, o osso cortical possui uma propriedade de tentar repetir eventos embriológicos e se regenerar, vi- sando restabelecer o contorno ósseo deficiente (Hollinger et al., 1999). No entanto, a extensão dessa regeneração é autolimitante, trazendo a necessidade, em grande parte das situações, de procedimentos de enxertia óssea. Com isso, a demanda para reconstruções ósseas no com- plexo maxilomandibular é bastante elevada, sendo o enxerto ósseo autógeno (i.e. removido do próprio indivíduo) considerado o padrão-ouro biológico, especialmente por apresentar, além do arcabouço mecânico, proteínas, fatores de cres- cimento e células ósseas viáveis (Marx, 1994). Devido a estes fatores, este tipo de enxerto ósseo é capaz de promover regeneração óssea mesmo em regiões que tenham escassez de células os- teocompetentes, como em rebordos em lâmina de faca, por exemplo (Pelegrine et al., 2018). Diferentemente dos enxertos ósseos autó- genos, os biomateriais substitutos ósseos (xe- nógenos, homógenos e aloplásticos) não apre- sentam potencial de reconstrução de defeitos ósseos críticos, pois não apresentam células viáveis osteocompetentes, como células-tronco mesenquimais e osteoblastos. Portanto, apesar dos biomateriais substitutos ósseos serem uma opção em algumas situações clínicas, evitan- do-se a indesejável morbidade pós-operatória relacionada à remoção dos enxertos autógenos (além da problemática relacionada à sua dispo- nibilidade restrita), torna-se lícito ponderar que a associação de terapias celulares aos biomate- riais poderia sobrepujar suas limitações em re- construções ósseas tidas como críticas. Neste escopo, o uso da terapia celular, especialmente por meio de metodologias com células-tronco mesenquimais, vem sendo muito explorado por possibilitar o uso de células com potencial oste- ogênico. As células-tronco mesenquimais pos- suem capacidade de se diferenciar em qualquer linhagem de origem mesenquimatosa, portanto, mediante um estímulo em situações de defeitos ósseos, podem se diferenciar em osteoblastos e contribuir para o processo de regeneração óssea (Aloise et al., 2015). Tanto um enxerto ósseo autógeno como um arcabouço carreado com células de potencial osteogênico (e.g. células-tronco mesenquimais) terão suas “células originais” por cerca de três a cinco dias, devido ao seu contato de superfície e absorção de nutrientes do local receptor (Davies & Hosseini, 1999). No entanto, essa aparente “vida curta” das “células originais” repercute em um boom cicatricial que pode Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 35Livro_Células -Tronco na Odontologia Regenerativa.indd 35 15/12/2021 18:17:4015/12/2021 18:17:40 36 | Células-tronco na Odontologia Regenerativa fazer a diferença entre se regenerar ou apenas reparar, especialmente em situações de defeitos ósseos críticos. Células-tronco mesenquimais comprometidas com a osteogênese dão origem a uma linhagem de células ósseas que se diferenciam em células osteoprogenitoras, pré- osteoblastos, osteoblastos e, possivelmente, em osteócitos, apresentando um grande potencial para formação óssea (Kale et al., 2000). Muitas células-tronco mostram também potencial angiogênico, pois secretam fatores de crescimento (e.g. VEGF) quando transplantadas, o que favorece a integração de enxertos ósseos e o processo fisiológico de formação de novas células a partir de células pré-existentes, desencadeando o boom acima referido (Kaigler et al., 2003; Lucarelli et al., 2004). No entanto, em terapia celular, faz-se mister selecionar um adequado tecido-fonte para obtenção das células-tronco mesenqui- mais, já que células-tronco provenientes de te- cidos distintos possuem capacidades diferentes. Com relação à regeneração óssea, recentemente foi demonstrado que células-tronco mesenqui- mais provenientes da medula óssea são mais adequadas do que células-tronco mesenquimais oriundas do tecido adiposo (Coelho de Faria et al., 2016). Tecidos-fonte com potencial de forne- cimento de células-tronco mesenquimais deve- riam, idealmente, ser de fácil obtenção in vivo e de fácil isolamento e expansão ex vivo (Teven et al., 2011). Com a finalidade de reconstrução do tecido ósseo, células-tronco
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