Un canal de la raíz ocupa un lugar destacado en la lista de la mayoría de las personas de procedimientos dentales temidos. Aunque la cirugía prolongada ya veces dolorosa alivia la agonía de una infección, un tratamiento de conducto da como resultado un diente muerto sin tejido blando vivo o pulpa dental dentro. Hoy, los científicos informan el desarrollo de un hidrogel peptídico diseñado para estimular el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos y pulpa dental dentro de un diente después del procedimiento.
Los investigadores están presentando sus resultados hoy en el 256º Encuentro Nacional y Exposición de la American Chemical Society (ACS).
«Lo que termina después de un tratamiento de conducto es un diente muerto», dice Vivek Kumar, Ph.D., el investigador principal del proyecto. «Ya no responde. No hay terminaciones nerviosas ni aporte vascular. Por lo tanto, el diente es muy susceptible a una infección posterior y, en última instancia, a una caída».
Durante un tratamiento de conducto, el dentista perfora la parte superior de un diente infectado para acceder al tejido blando interno. Luego, el dentista extrae la pulpa dental infectada y llena el espacio con pequeñas varillas de goma llamadas gutapercha y tapa el diente reparado con una corona.
Kumar y Peter Nguyen, Ph.D., quienes presentan el trabajo en la reunión, querían desarrollar un material que se pudiera inyectar en lugar de la gutapercha. El material estimularía la angiogénesis, o el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos, y la dentinogénesis, o la proliferación de células madre de la pulpa dental, dentro del diente. Tanto Kumar como Nguyen están en el Instituto de Tecnología de Nueva Jersey.
Kumar recurrió a su experiencia previa desarrollando un hidrogel que estimula la angiogénesis cuando se inyecta bajo la piel de ratas y ratones. El hidrogel, que es líquido durante la inyección, contiene péptidos que se autoensamblan en un gel en el sitio de la inyección. Los péptidos contienen un fragmento de una proteína llamada factor de crecimiento endotelial vascular, que estimula el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos. Kumar, entonces investigador postdoctoral en la Universidad de Rice, y sus colaboradores demostraron que el hidrogel peptídico autoensamblado estimulaba la angiogénesis y persistía bajo la piel de los roedores por hasta tres meses.
«Hicimos la pregunta, si podemos estimular la angiogénesis en una extremidad, ¿podemos estimular la angiogénesis en otras regiones que tienen un flujo sanguíneo bajo?» Kumar dice. «Una de las regiones en las que estábamos realmente interesados era un órgano en sí mismo, el diente». Así que Kumar y Nguyen agregaron otro dominio al péptido angiogénico autoensamblado: una porción de una proteína que hace que las células madre de la pulpa dental proliferen.
Cuando el equipo agregó el nuevo péptido a células madre de pulpa dental cultivadas, descubrieron que el péptido no solo causaba la proliferación de las células, sino que también las activaba para depositar cristales de fosfato de calcio, el mineral que compone el esmalte dental. Sin embargo, cuando se inyecta bajo la piel de ratas, el péptido se degrada en una a tres semanas. «Esto fue más corto de lo que esperábamos, así que volvimos y rediseñamos la red troncal de péptidos para que actualmente tengamos una versión mucho más estable», dice Kumar.
Ahora, el equipo está inyectando el péptido hidrogel en los dientes de los perros que se han sometido a tratamientos de conducto para ver si puede estimular la regeneración de la pulpa dental en un animal vivo. Si estos estudios van bien, los investigadores planean mover el hidrogel en estudios clínicos en humanos. Han presentado una patente para el péptido rediseñado.
El hidrogel en su forma actual probablemente no reducirá la invasividad o el dolor de un tratamiento de conducto, pero Kumar y Nguyen están planeando versiones futuras del péptido que contienen dominios antimicrobianos. «En lugar de tener que arrancar todo el diente, el dentista podría entrar con una broca más pequeña, retirar un poco de la pulpa e inyectar nuestro hidrogel», dice Kumar. La porción antimicrobiana del péptido mataría la infección, preservando más de la pulpa dental existente, mientras ayuda a producir tejido nuevo. Y el tratamiento de conducto puede no ser más un procedimiento tan temido.
Millones de estadounidenses se someten a una terapia de conducto radicular para tratar enfermedades degenerativas de la pulpa. Si bien los materiales elastoméricos actuales de nivel de atención, como la gutapercha, tienen éxito en reemplazar la pulpa dental y limitar la inflamación en los tejidos, no están destinados a la regeneración de los tejidos. Los hidrogeles de péptidos autoensamblables (SAPH) son plataformas versátiles que se pueden modificar con epítopos funcionales para permitir diversos resultados biológicos. Presentamos un sistema SAPH modificado con funcionalidad dentogénica que permite el soporte, la proliferación y la diferenciación dirigida de las células madre de la pulpa dental. Estos hidrogeles son inyectables y pueden volverse a ensamblar después de la inyección.
