PowerPoint Presentation

Ingineria Regenerarii TisulareIngineria tisulara este un domeniu multidisciplinar care include biologia, medicina, ingineria si are ca scop promovarea calitatii vietii umane prin restabilirea, mentinerea sau ameliorarea functiei tesuturilor sau organelorAplicatie terapeuticaTesutul creste in corpul pacientului sau in afara lui si ulterior este transplantatAplicatia diagnosticaTesutul este crescut in vitro si este utilizat pentru testarea metabolismului in prezenta unor substante medicamentoase, toxicitatea si patogenitatea lor

Scopul Ingineriei tisulare: Restabilirea funciei prin distribuirea elementelor vii care devin integrate n corpul pacientului. Joseph P. Vacanti 1999 MetodeRegenerare tisulara bazata pe celule (terapie celulara)Transplantul de celule noi pentru a inlocui celulele distruse intr-un tesutRegenerare tisulara ghidata de matrici artificialeUtilizarea de matrici artificiale (bioresorbabile) care sa orienteze cresterea celularaRegenerare tisulara bazata pe molecule bioactiveFactori de crestere, citokine etcProcedee terapeutice Autograft (Autogrefa)Recoltarea de celule de la acelasi pacient si retransplantul acestora in alta zona afectataAlograft (Alogrefa)Utilizarea de tesuturi / organe de la un donor strainXenograft (Xenogrefa) Utilizarea de tesuturi / organe de la o alta specie sitransplantul la omUtilizarea de materiale / dispozitive artificiale

RegenerareaIn Vitro Se produce esutul definitivat in vitro prin plasarea celulelor ntr-o matrice i apoi se implanteaz esutul n corpul recipientului. In Vivo Se implanteaz in vivo biomatricea cu sau fr celule n corpul uman pentru a facilita regenerarea esutului in vivo.Ingineria medicala a tesuturilorCreterea grefelor in Vitro Avantaje Evaluarea esuturilor pn la implantare

Dezavantaje Pentru incorporare esutul trebuie sa fie remodelat, fiindc nc nu este posibil arhitectura de stres in vitro.

Ingineria medicala a tesuturilorCreterea grefelor In Vivo

Avantaje

Incorporarea i formarea sub aciunea factorilor reglatori intracorporali incluznd i aciunea mecanic.

Dezavantaje

Deplasarea i degradarea sum aciunea stresului mecanic in vivo.Trecerea de la celule stem la dinte Principala preocupare a regenerarii tisulare in stomatologie este de a inlocui dintii. Ingineria bazata pe celulele stem este o abordare promitatoare in realizarea unui dinte biologic sau biodinte. Diferentierea celulelor stemAutoregenerante: Celulele stem se pot regenera aproape in totalitate. Acest process este cunoscut si sub denumirea de proliferare.Diferentierea: Celulele stem au o abilitate speciala de a se diferentia in celule cu functii si caracteristici specifice.Celulele stem sunt celule nespecifice care dau nastere unor celule specifice.

Factori necesari pentru a imbina Ingineria tisulara cu medicina regenretavitaSemnale morfogenetice cum ar fi factorii de crestere si factorii de diferentiere. Acesti factori joaca un rol important in multiplicarea si diferentierea celulelor stem in tipuri de cellule specifice.Celule stem reactive: sunt prelevate de la pacient si sunt pastrate in conditii foarte bune pentru a li se mentine abilitatea lor speciala de a se diferentia intr-o multitudine de cellule.

Scheletul sau matricea extracelulara, furnizeaza acestor celule mediul propice dezvoltarii a ceea ce ne dorim noi sa devina si sa functioneze. Scheletul furnizeaza suport fizic celulelor pentru regenerarea oricarui tip de tesut. Aceste schelete ar trebui sa fie biodegradabile si ar terbui sa coincida, functie de gradul de degradare cu rata de formare a tesutului. In sistemul canalelor radiculare este indicat sa avem un schelet care sa determine vascularizarea celulelor implantate deoarece pulpa are sursa de vascularizatie doar din foamenul apical. Acest lucru se poate realiza prin impregnarea acestui schelet cu factori de crestere care detemina angiogeneza.STOMATOLOGIA REGENERATIVA SI CELULELE STEM CU ORIGINI DENTOFACIALE

In anul 2003, Dr Songtao Shi, pedodont, a descoperit celulele stem din dintii de lapte folosind dintii deciduali ai fiicei sale in varsta e 6 ani. A reusit sa izoleze, sa creasca si sa conserve aceste celule stemm cu abilitate de regenerare si le-a numit SHEED( stem cell from human exfoliated deciduous teth).

APLICATII IN STOMATOLOGIE:

Regenerarea dentinei coronare deteriorateRegenerarea pulpei dentareA radacinelor resorbiteRegenerarea dentinei cervicale si apicaleRegenerarea ligamentelor parodontaleRezolvarea perforatiilorRepararea defectelor cranio facialeRegenerarea unui dinte

CELULELE STEM DIN PULPA DENTARA SI REGENERAREA DENTIEI CORONARE SI A PULPEI DETERIOARATE

Celulele stem din pulpa dentara sunt un fel de colonie de cellule adulte care au capacitatea de a se reinnoi si de a se diferentia. Deocamdata nu s-a reusit a se demonstra originea acestor celule, insa, par a fi sursa odontoblastilor care contribuie a foemarea complexului dentinei pulpare.

PROVOCARI ASOCIATE CERCETARII IN DOMENIUL CELULELOR STEM

Celulele stem obtinute din orice sursa sunt putine cantitativIzolarea , cultivarea si stocarea sunt tehnici de finitecaracteristicile lor imunomodulatoare sunt inca indoielniceSe considera ca celulele stem autologe nu prezinta risc de respingere inumitara sunt ieftine si nu au probleme etice, insa sunt consumatoare de timp Folosirea celulelor stem alogenice salveaza foarte mult timp insa riscul respingerii immune si transmiterea patogenica le limiteaza utilizareaExista multe studii in vivo insa care le sustine siguranta imunologica

Polimeri Biodegradabili in Ingineria Tisulara

Utilizarea polimerilor biodegrdabili in medicina a inceput la mijlocul sec.XX, cu utilizarea lor initiala in suturile resorbabile in vivo. Acest subiect cunoaste o aprofundare inca de atunci si aplicatii potentiale pentru acesti polimeri au fost si inca mai sunt extinse rapid. Dupa imbunatatirea proprietatilor de acid lactic pe baza de polimeri, acestia nu au mai fost studiati numai din punct de vedere stiintific, ci si pentru utilizarea lor in chirurgia osoasa incepand cu anii 1990. Biomaterialele sunt concepute pentru a promova organizarea, cresterea si diferentierea celulelor in procesul de formare a tesutului functional prin acordare de sprijin structural, izolare biologica si indici chimici Cele 6 criterii de proiectare a polimerilor biodegradabili dupa Freed 1994suprafata ar trebui sa permita adeziunea si cresterea celulara; dupa implantarea in vivo a polimerului si a produselor sale de degradare nu ar trebui sa produca inflamatie si toxicitate;polimerul ar trebui sa fie reproductibil in 3 structuri dimensionale;

porozitate mare pentru reducerea dificultatilor la difuziune si cresterea suprafetei si un spatiu adecvat pentru regenerarea matricei extracelulare;resorbtia grefei dupa indeplinirea scopului sau (materialele straine prezinta intotdeauna risc de inflamatie); gradul de degradare a grefei trebuie sa corespunda gradului de regenerare a tesutului de interes Biocompatibilitatea se refera la aspecte in ceea ce priveste absenta toxicitatii imunogenicitatii, carcinogenicitatea si trombogenicitatea

Biofunctionalitatease refera la aspectele privind proprietatile adecvate (mecanic, fizic, chimic, termal si biologic), usor de manevrat, sterilizat, usor de stocat si resorbabil

Avantaje:polimerii degradabili sunt tot mai folositi in ingineria tisulara, deoarece acestia pot fi folositi ca un implant si nu va necesita o a doua interventie chirurgicala pentru indepartarea materialului.

Tehnologii emergenteImplanturi ce incorporeaza polimerii cu substante antibiotice - are loc scurtarea procesului de vindecare;Implanturi din poliglicolid-co-poliactida sunt studiate pe animale pentru a evalua riscul de infectare dupa implantare.Implanturi bazate pe: nanofibre, preparate din electrofilare ce contin fibre asemanatoare cu cele biologice in matricea celulara suplimentara.Forme sintetizate de fosfati de calciu natural:Avantaj: - scaderea timpului de degradare a polimerului si a pH-ului;- prezinta o usoara crestere a rigiditatii si rezistentei;- poate aparea la interfata apozitia osoasa.Dezavntaj: incizia mica face mai dificila infiltrarea implantului.

Greutate moleculara (Mn) si vascozitate intrinseca

Polimerii sunt lanturi mari de legaturi covalente, care au de obicei greutate moleculara cuprinsa intre 10.000 1.000.000 Cea mai utilizata este greutatea medie molecula (Mn), care este definita ca raportul dintre greutatea totala a tuturor moleculelor din polimer intr-un esantion si numarul total a moleculelor din polimer.CristalinitateIn general polimerii exista fie in stare amorfa, fie in stare semicristalina.Polimerii amorfi sunt compusi din lanturi aleatorii configurate, fara o ordine a razei de actiune.Polimerii semicristalini sunt sisteme eterogene compuse din cristale anizotrope, raza de actiune 3D.Factorul prin care determinam daca un polimer poate cristalizaeste regularitatea lantului, aranjarea lantului. Prezenta mai multor regiuni cristaline intr-un polimer (de exemplu: procent mai mare de cristalinitate), va duce la imbunatatirea proprietatilor mecanice, combinate cu timpul mai lent de degradare totala. Intervale de temperaturaPolimerii amorfi si semicristalini au un numar de temperaturi limitate legate de gama de aplicatie. Punctul de topire (Tm) a unui polimer cristalin (de obicei nedegradabil) implica trecerea de la ordinea moleculara la dezordine, sau de la cristalin la amorf. In consecinta, Tm are o valoare limitata in polimerii amorfi si semicristalini. CopolimeriToate proprietatile si caracteristicile pot fi modificate atunci cand monomerii sunt co-polimerizati. Acesti co-polimeri au ca avantaj faptul ca au cele mai bune proprietati. Depinzand de tipul de copolimer folosit, combinand 2 polimeri semicristalini poate rezulta un copolimer extrem de amorf sau, datorita prezentei de blocuri homopolimerice in interiorul copolimerului, un polimer semicristalin. Degradareaeste un proces de scadere a polimerului in oligomeri si in cele din urma in monomeri, intrucat eroziunea este procesul prin care oligomerii si monomerii parasesc polimerulExista diferite tipuri de degradare a polimerilor cum ar fi foto-, termica-, mecanica- si degradare chimica Concluzii Problemele legate de biocompatibilitate (incapsularea fibroasa) pot fi rezolvate prin apozitie osoasa directa la suprafata.

Biofunctionalitatea polimerilor degradabili (incarcarea mecanica a implanturilor polimerice) necesita investigatii suplimentare.Orchestrarea unui raspuns adecvat tesutului gazda este ghidat de : biocompatibilitatea, biofunctionalitatea, locul de implantare, vascularizare a implantului, prezenta/absenta micro-miscarii, regimul de incarcare dinamica si vizualizarea in vivo;

Ingineria tisulara-Regenerarea endodonticaProveind din studiile in vintro si in vivo preclinice si subiecti umani, strategiile bazate pe inginerie tisulara continua sa demonstreze un pontential pentru regenerarea complexului pulpo-dentinar in special in dintii permanenti tineri necrotici.

ObiectivUn obiectiv comun in sinteza scheletului a fost noiunea de a promova orientarea celulelor prin proiectarea atenta si utilizarea unei colecii de repere biochimice i fizice capabile sa guverneze i sa stimuleze evenimente specifice la nivel celular si tisular

Apexcificarea vs endodontie regenrativaTratamentul dinilor permanenti tineri cu necroza a fost considerat o provocare n endodonie. Prin urmare, perspectiva pentru realizarea regenerarii complexului pulpo-dentinar are o perspectiva pentru prelungirea utilizrii dentiiei naturale.

Metoda de TratamentCa o alternativ la tratamentul clasic de apexificare, a fost folosit MTA-ul pentru sigilarea apical i prezint avantajul de a fi ncheiat n 1 sau 2 sesiuniCu toate acestea, n timp ce aceste abordri ale apexificarii promoveaza doar nchiderea apical, ele nu permit dezvoltarea rdcinii.n special, extinderea rdcinei a crescut rata de supravietuire a dinilor revascularizati (100%), n comparaie cu dinii tratai prin apexificare cu Ca (OH) 2 (77,2%)Procedurile de revascularizare reprezint o mare varietate de protocoale clinice care implic o asociere a hipocloritului de sodiu (NaOCl) si medicaie intracanalara, inclusiv un amestec de antibiotice sau Ca (OH) 2, i au fost propuse pentru a realiza eliminarea maxim a bacteriilor din necroza dintilor temporari.

Scheletul nanofibros pentru endodontia regenerativan ultimul deceniu s-a inregistrat o crestere exponenial a studiilor care implic principii bine cunoscute a inginerii tesuturilor si medicina regenerativa pentru a avansa n continuare in domeniul destul de nou al endodontiei regenerative.

n mod ideal, un schelet ar trebui s reproduc cu exactitate caracteristicile ECM nativ la scara nanometrica pentru a reglementa raspunsurile celulare i de a ncuraja i de a reglementa anumite evenimente la nivel celular i ale esutului.Mai mult dect att, s-a stabilit bine c sinteza scheltelor biologice trebuie s implice utilizarea de materiale biocompatibile i biodegradabile) pentru a evita reaciile mediate imunologic.

Datorit mai multor avantaje, cum ar fi zona de mare suprafa, porozitate interconectat i fibre la scara nanometrica dimensionale, scheltele biologice nanofibroase sunt mai favorabile dect microfibrele sau orice alte aranjamente morfologice. Cel mai important, este ca scheltele biologice nanofibroase au fost cunoscute pentru a stimula interaciunile pozitive celul-ECM, pentru a creste proliferarea celulelor, s menin fenotipul celulei, a sprijini diferenierea celulelor stem i activeaz cile de semnalizare a celulelor prin furnizarea de stimuli fizici i chimici

Din perspectiva de prelucrare a materialelor, au fost dezvoltate mai multe tehnici, incluznd electrorotire, auto-asamblarea moleculara, i separarea de faz induse termic a parametrilor electrorotire, morfologia fibrelor poate fi controlat, mpreun cu diametrul fibrei, dimensiunea porilor, i alinierea fibrei, printre ali factori cunoscuti de a influenta comportamentul celulelor si regenerarea tesuturilor in ansamblu.

Nano scheletele biologice fibroase s-au dovedit a fi o clas promitatoare a biomaterialelor pentru endodonia regenerativa. n acest context, un rezumat al evoluiilor recente ale scheletelor biologice, folosind electrorotire att ca un sistem de livrare medicamentos pentru dezinfectarea canalului radicular i ca un schelet bioactiv, precum i hidrogeluri de polimeri auto-asamblate, este prevzut.

ConcluziiDovezi clinice recente au demonstrat potenial pentru tehnica de revascularizare susinut n prezent n endodonia regenerativa. Totui, n ciuda observaiilor promitoare, tratamentul prezint nc limitri, inclusiv, dar fr a se limita la regenerarea neuronal i vascular. n acest fel, endodonia regenerativa bazata pe inginerie tisulara a castigat o atentie sporita.

O astfel de strategie ar include n primul rnd decontaminarea rdcinei cu soluii de irigare antimicrobiene, urmat de introducerea un schelet bioactiv mai celule prietenos cu coninut de substane antimicrobiene pentru a fi lansat in interiorul canalului.O varietate de schelete biologice, inclusiv electrorotire i asamblare auto, singur sau asociat cu biomolecule, a fost investigat. O constatare promitoare spre succesul endodoniei regenerative se refer la dezvoltarea coninnd antibiotice schelete biologice nanofibroase. Studiile viitoare folosind canalele radiculare infectate in vivo, care prezint dezvoltarea de tesut-pulpar cum ar fi, ar trebui s fie efectuate pentru a dovedi relevan clinic. Cu toate acestea, avnd n vedere progresele discutate n aceast lucrare, un protocol regenerative ideal este la ndemn

Acest nou tesut pulpar va creste grosimea pereilor de dentin i cu succes ofer restabilirea funciei dintelui n cavitatea oral. Autorii considera ca domeniul progreseaza, ca cercetarea viitoare ar trebui s fie concentrat asupra decontaminrii canalelor radiculare prin livrarea precis i controlat a medicamentelor antibiotice, urmat de eliberarea programat a altor molecule active (de exemplu, factori de cretere), pentru a sprijini cu succes i regenerarea funcional a complexului pulpar-dentin.