Biocompatibilidad y Bioactividad de nuevos materiales para Odontología Regenerativa

Diversas situaciones patológicas dentales pueden verse beneficiadas de un tratamiento que favorezca la regeneración tisular. Las resorciones radiculares, las perforaciones iatrogénicas, la patología infecciosa periapical y las lesiones traumáticas de los dientes se asocian a una pérdida de tejido óseo peridentario. Los tratamientos restauradores convencionales pueden eliminar las circunstancias etiológicas con materiales que no solo sean biocompatibles sino que sean bioactivos. Un aspecto especial es el de la patología que afecta al complejo dentino-pulpar, la parte vital del diente. Se trata de un tejido similar al hueso (una zona mineralizada y otra no) pero con una distribución celular diferente. Este tejido se afecta fundamentalmente por causa infecciosa (caries) o traumática. La posibilidad de neoformación de tejido dentinario (su parte mineralizada) y el mantenimiento de la vitalidad pulpar es uno de los objetivos prioritarios de cualquier tratamiento dental. La terapia vital pulpar incluye procedimientos como protección pulpar directa, indirecta y pulpotomía parcial o total. Los materiales usados en terapia vital deben tener adecuada biocompatiblidad y bioactividad para promover la actividad de las células madre dentales y la reparación pulpar en diente permanentes. Por otro lado, las células mesenquimales son capaces de proveer odontoblastos y también tienen actividad antiinflamatoria e inmunoinmoduladora, demostrada en numerosos estudios. La osteonecrosis mandibular es una enfermedad que conduce a una merma importante en la calidad de vida de los pacientes provocando intenso dolor y dificultad a la alimentación. Actualmente no existe ningún tratamiento efectivo. En esta situación la única opción terapéutica supone la realización de técnicas quirúrgicas muy costosas para el sistema de salud, y muy complejas. Requiere la implantación de materiales de osteosíntesis asociada al empleo de injertos libres microvascularizados, etc. Estas técnicas requieren ingresos hospitalarios de larga duración y, en ocasiones, frecuentes. Además, y considerando la edad y el estado basal de los pacientes, tienen una baja tasa de éxitos debido a la complejidad de la técnica. El evento patológico subyacente es la necrosis ósea. Para evitar esta evolución tan tórpida, el mejor tratamiento disponible es utilizar aloinjertos óseos tras la realización del legrado del foco osteonecrótico. Esta técnica no está exenta de morbilidades, sin embargo, todo lo expuesto con anterioridad apoya la idea de que un constructo formado por células madre mesenquimales más fosfato tricálcico puede ser igual de eficaz que el injerto óseo. De este modo se evitaría la cirugía de obtención del injerto óseo libre microvascularizado. Este hecho se traduciría en un menor tiempo quirúrgico, en una menor necesidad de personal facultativo para la misma, en una menor estancia de los pacientes en el hospital y de la necesidad de cuidados postoperatorios, así como una disminución de la frecuencia de revisiones hospitalarias una vez dada de alta. También supondría un aumento de la calidad de vida de los pacientes, así como una mejora del dolor y de la alimentación. El objetivo de esta tesis fue evaluar la biocompatibilidad y la bioactividad de materiales, considerados bioactivos, que favorezcan la reparación/regeneración tisular en diferentes situaciones clínicas mediante ensayos in vitro y/o in vivo. Los resultados obtenidos nos permitieron concluir que los materiales bioactivos empleados en el presente trabajo de investigación no sólo no producen efectos adversos a nivel celular/tisular, sino que, además, favorecen la curación, siendo aptos, desde un punto de vista biológico, para ser considerados clínicamente. No obstante, son necesarios más estudios tanto in vitro como in vivo que verifiquen lo obtenido con todos los materiales bioactivos que han sido planteados en este trabajo de investigación.Several dental pathological situations can benefit from a treatment that favors tissue regeneration. Root resorption, iatrogenic perforations, periapical infectious pathology, and traumatic tooth injuries are associated with loss of peridentary bone tissue. Conventional restorative treatments can eliminate etiological circumstances with materials that are not only biocompatible but also bioactive. A special aspect is the pathology that affects the dentin-pulp complex, the vital part of the tooth. It is a tissue similar to bone (one mineralized area and one not) but with a different cellular distribution. This tissue is mainly affected by an infectious (caries) or traumatic cause. The possibility of neoformation of dentin tissue (its mineralized part) and the maintenance of pulp vitality is one of the priority objectives of any dental treatment. Pulp vital therapy includes procedures such as direct, indirect pulp protection, and partial or total pulpotomy. Materials used in vital therapy must have adequate biocompatibility and bioactivity to promote dental stem cell activity and pulp repair in permanent teeth. On the other hand, mesenchymal cells are capable of providing odontoblasts and also have anti-inflammatory and immuno-modulating activity, demonstrated in numerous studies. Osteonecrosis of the jaw is a disease that leads to a significant decrease in the quality of life of patients, causing intense pain and difficulty in eating. There is currently no effective treatment. In this situation, the only therapeutic option involves performing surgical techniques that are very expensive for the health system, and very complex. It requires the implantation of materials of osteosynthesis associated with the use of microvascularized free grafts, etc. These techniques require long-term and sometimes frequent hospital admissions. In addition, and considering the age and baseline status of the patients, they have a low success rate due to the complexity of the technique. The underlying disease event is bone necrosis. To avoid this very torpid evolution, the best available treatment is to use bone allografts after performing the curettage of the osteonecrotic focus. This technique is not without its morbidities, however, all of the foregoing supports the idea that a construct made up of mesenchymal stem cells plus tricalcium phosphate can be as effective as bone grafting. In this way, surgery to obtain the free microvascularized bone graft would be avoided. This fact would translate into shorter surgical time, less need for medical personnel for it, shorter stay of patients in hospital and the need for postoperative care, as well as a decrease in the frequency of hospital check-ups. once discharged. It would also mean an increase in the quality of life of patients, as well as an improvement in pain and diet. The objective of this thesis was to evaluate the biocompatibility and bioactivity of materials, considered bioactive, that favor tissue repair / regeneration in different clinical situations through in vitro and / or in vivo tests. The results obtained allowed us to conclude that the bioactive materials used in the present research work not only do not produce adverse effects at the cellular / tissue level, but also favor healing, being suitable, from a biological point of view, to be clinically considered. However, more in vitro and in vivo studies are needed to verify what was obtained with all the bioactive materials that have been proposed in this research work