Mesenchymal Stem Cells of the Oral Cavity. State of the Arts

Abstract

Introduction: Alexander Friedenstein described for the first time, 40 years ago, a spindle-shaped cell that did not follow the hematopoietic differentiation lineage, but had the abilities to differentiate into bone and cartilage forming cells. This cell was later named mesenchymal stem cell (MCSs) by Arnold I. Caplan 25 years ago. Ever since their discovery clinical trials and experiments have shown promising results both in vitro and in vivo. Objectives: Summarise the current knowledge of dental MSCs in teeth and tissue regeneration in physiological conditions through an extensive review of articles, experiments, and research conducted on the matter. Methodology: Systematic approach was conducted to collect scientific articles to answer the primary objective through credible sources. Exclusion criteria narrowed down the search to 49 unique sources that were used for this paper. Discussion: Tooth-related structures and associated structures of the mouth, like the Bichat fat pad, have been explored as sources of MSCs. Their phenotypes have proven similar to the ones of the pancreas and bone marrow. MSCs from pulp tissue, periodontium, and Bichat fat pad has been used to regenerate lost tissue. Demands for easier and efficient harvesting methods shifted the interest of researchers to the mouth. Conclusion: MSCs from different sources of the oral cavity were successfully used in pulp regeneration in pulpectomy treated canines for dogs, bone regeneration in periodontal patients, and severe atrophic mandibles. Limitations are still evident as physiological variations for individual patients will alter results and are yet to be discovered in detail by researchers. Proper protocols are still not available and need be developed for clinical use in public. Further research is therefore needed to assure a safe and stable approach to tooth-tissue regeneration with MSCs. Despite MSCs still being in their early stages, their place in future clinical practice remains promising.

Introducción: Alexander Friedenstein describió por primera vez hace 40 años un tipo celular fusiforme que no seguía el linaje de diferenciación hematopoyética, pero que tenía la capacidad de diferenciarse en células de hueso y cartílago. Este tipo celular fue posteriormente denominada célula madre mesenquimal (MSC, por sus siglas en inglés) por Arnold I. Caplan hace 25 años. Desde su descubrimiento, los ensayos clínicos y los experimentos han mostrado resultados prometedores tanto in vitro como in vivo. Objetivos: resumir el conocimiento actual de las MSC dentales en la regeneración de dientes y tejidos en condiciones fisiológicas a través de una extensa revisión de artículos, experimentos e investigaciones realizadas al respecto. Metodología: se realizó un enfoque sistemático para recopilar artículos científicos para responder al objetivo principal a través de fuentes creíbles. Los criterios de exclusión redujeron la búsqueda a las 49 citas únicas que se han utilizado para este artículo. Discusión: diferentes estructuras relacionadas con los dientes y asociadas a la boca, como la bolsa de grasa de Bichat, se han explorado como fuentes de MSCs. Sus fenotipos son similares a las MSCs extraídas del páncreas y la médula ósea. Se han utilizado MSC de tejido pulpar, periodontal y de la bolsa de grasa de Bichat para regenerar tejido perdido. La necesidad de métodos de recolección de MSCs más fáciles y eficientes han aumentado el interés de los investigadores hacia la boca. Conclusión: las MSCs provenientes de diferentes fuentes de la cavidad oral se han utilizado con éxito en la regeneración pulpar de caninos tratados con pulpectomía en perros, la regeneración ósea en pacientes periodontales y en casos de mandíbulas atróficas graves.