Expression of enamel proteins in human dental pulp stem cells by the effect of extracellular matrix / Expresión de proteínas de esmalte en células madre de pulpa dental humana por el efecto de matriz extracelular

ABSTRACT

SUMMARY: Mesenchymal stem cells are present in adult tissues such as the human dental pulp. They are pluripotent and can differentiate into various specialized cell types in vitro through appropriate stimuli. Ameloblasts produce human tooth enamel only during embryonic development before tooth eruption, so endogenous regeneration is not possible. Various efforts have been aimed at generating natural or artificial substitutes for dental enamel with properties similar to the specific components of said tissue. The purpose of this study was to induce human dental pulp stem cells to produce enamel proteins using extracellular matrix derived from the rat tail tendon and pigskin. Primary cultures of human dental pulp stem cells were established and characterized by RT-PCR and immunofluorescence, using mesenchymal cell markers such as CD14, CD40, CD44, CD105, and STRO-1. The cells were then incubated with the extracellular matrix for fourteen days and labeled with specific antibodies to detect the expression of dental enamel proteins such as amelogenin, ameloblastin, enamelisin, tuftelin, and parvalbumin, characteristics of the phenotype of ameloblasts. This work demonstrated a positive effect of the extracellular matrix to induce the expression of enamel proteins in the stem cells of the human dental pulp.

RESUMEN

RESUMEN Las células madre mesenquimales están presentes en los tejidos adultos como la pulpa dental humana. Son pluripotentes y pueden diferenciarse en varios tipos de células especializadas in vitro a través de estímulos adecuados. Los ameloblastos producen esmalte dental humano sólo durante el desarrollo embrionario antes de la erupción dental, por lo que no es posible su regeneración endógena. Varios esfuerzos se han orientado a generar sustitutos naturales o artificiales de esmalte dental con propiedades similares a los componentes específicos de este tejido. El propósito de este estudio fue inducir células madre de pulpa dental humana para producir proteínas del esmalte dental a través del estímulo de matriz extracelular derivada del tendón de la cola de rata y piel de cerdo. Se establecieron cultivos primarios de células madre de pulpa dental humana y se caracterizaron por RT-PCR e inmunofluorescencia utilizando marcadores de células mesenquimales como CD14, CD40, CD44, CD105 y STRO-1. Posteriormente, las células se incubaron con matriz extracelular durante un período de catorce días y se marcaron con anticuerpos específicos para detectar la expresión de proteínas de esmalte dental como amelogenina, ameloblastina, enamelisina, tuftelina y parvalbúmina, las cuales son características del fenotipo de ameloblastos. Este trabajo demostró el efecto positivo que tiene el empleo de la matriz extracelular para inducir la expresión de proteínas de esmalte en las células pluripotenciales de la pulpa dental humana.