El documento presenta la biografía y experiencia académica y profesional del Dr. Juan Carlos Munévar, especialista en bioética y docencia universitaria. Describe su interés en las aplicaciones terapéuticas de las células madre, incluyendo biomateriales que integran células madre capaces de autorrenovarse o diferenciarse. También menciona algunas aplicaciones clínicas como leucemias, labio leporino y síndromes faciales.

1. Dr. Juan Carlos Munévar N. Od, MSc, D.E.A. Biólogo Oral
Especialista en Bioética, Postgrado en Docencia Universitaria
Profesor Asociado. Universidad El Bosque.
Dermatología Medicina Regenerativa Bojanini.
Unidad de Investigación en Salud Oral. Fundación Santafé de Bogotá.

2. Existe un interés científico generado por las aplicaciones terapéuticas
de en el ser humano .
Lesiones irreversibles de
tejidos y órganos
Biomateriales novedosos integran células Stem capaces de auto-renovarse
o de diferenciarse en tipos celulares específicos. (Neuronas, osteoblastos,
condrocitos, queratinocitos)
Thirumala S, Goebel W. S, Woods E. Clinical grade adult stem cell banking. Organogenesis. 5: 3. 143 – 54. 2009
Síndromes
Enfermedades
crónicas
Neoplasias
Trauma
LEUCEMIAS
LINFOMAS
LABIO Y PALADAR FISURADO
MICROSOMIA HEMIFACIAL EN NIÑOS.
CRANEOSINOSTOSIS
Síndrome Pierre Robin
Síndrome Treacher Collins
Dentinogénesis Imperfecta
Displasia Ectodérmica

3. • Antecedentes históricos.
• Células Stem en Medicina.
• Casos clínicos.
• Aspectos ético – legales.

4. REGENERACION TISULAR & STEM
CELLS
INGENIERIA TISULAR & MEDICINA
REGENERATIVA
Las raíces de la Ingeniería
Tisular existen antes que la
ciencia comenzara como tal.
El versículo de la Biblia Génesis
II:21-22 reporta el primer
registro de Ingeniería Tisular:
“Entonces Jehovah Dios hizo
que sobre el hombre cayera un
sueño profundo; y mientras
Dormía, Tomó una de sus
costillas y Cerró la carne en su
lugar. Y de la costilla que
Jehovah Dios Tomó del hombre,
hizo una mujer y la trajo al
hombre.”

6. La promesa de la Investigación con células Stem
pluripotenciales
Test de
medicamentos
Citotoxicidad
Trasplante de
células
Estudios de
diferenciación
Biología del
desarrollo

11. iPSc
Induced Pluripotent Stem cells

13. Células Stem Embrionarias
Gástrula
(14 a 16 días)
Óvulo fertilizado
(1 día)
Masa externa de células
Masa interna de
células
Blastocisto
(5 a 6 días)
Ectodermo
(capa externa)
Piel
Neuronas
Glándula pituitaria
Ojos
Oídos
Endodermo
(capa interna)
Páncreas
Hígado
Tiroides
Pulmón
Vejiga
Uretra
Mesodermo
(capa media)
Médula ósea
Músculo esquelético,
liso y cardiaco
Corazón y vasos
sanguíneos
Túbulos renales

16. Células Stem Hematopoyéticas
Injerto óseo
Célula madre
multipotencial
Célula madre
hematopoyética
Plaquetas
Eritrocitos
Eosinófilo
Neutrófilo
Megacariocito
Basófilo
Linfocito T
Células asesinas naturales
Célula dendrítica
Linfocito B
Célula progenitora linfoide
Célula
progenitora
mieloide
Monocito
Médula
Ósea
Hueso

17. De la Médula Ósea al Torrente Sanguíneo
Linfocito T
Célula madre
hematopoyética
Eritrocitos
Sangre
circulante
Timo
Nódulos
linfáticos
Bazo
Médula ósea
Al timo,
amígdalas y
órganos
linfoides
1 en la sangre por cada 100 en la
médula ósea
Linfocito B
Del
timo

18. Friedenstein AJ, Deriglasova UF, Kulagina NN, Panasuk AF, Rudakowa SF, Luria EA, Ruadkow IA: Precursors for fibroblasts in different populations of hematopoietic cells as detected by the
in vitro colony assay method. Exp Hematol 1974, 2:83-92
Células Stem
Adultas
 Medula ósea
 Tejido adiposo
 Sangre periférica
 Sangre de Cordón Umbilical
 Gelatina de Wharton
 Placenta
 Periostio
 Piel
 Folículo Piloso.
 Ligamento periodontal
 DPSCs
 SHEDs
 SCAPs
 iPS
• Auto renovación in vitro / in vivo
• Adherentes in vitro
• Potencial de diferenciación in vivo
• Reserva celular in vivo
FRIEDENSTEIN A.J y col/1974
Propiedades
Mesenquimales
Hematopoyéticas
Embrionarias

19. Gronthos S. J Dent Res. 2002; 81 8): 531-5 y Iohara K J Dent Res. 2004; 83(8):590-5.
Caracterización
del fenotipo
Expresión de
marcadores
CD105+, CD73+,
CD34-, CD45-
SCAPs
(Stem cells from apical
papilla)
DPSCs
(Dental Pulp Stem cells)
PDLSCs
(Periodontal ligament Stem
cells)
iPS
(induced pluripotent stem
cells)
Desarrollar
óptimos métodos
de cultivo ,
expansión y
criopreservacion.
Gronthos S, Brahim J, Li W, Fisher LW, Cherman N, Booyde A, et al. Stem cell properties of human dental pulp stem cells. J Dent Res. 2002; 81 (8):
531-5
Iohara K. Dentin regeneration by dental pulp stem cell therapy with recombinant human bone morphogenetic protein 2. J Dent Res. 2004; 83(8):590-5.

20. DPSC
Gronthos y col 2000
SHED
Miura y col 2003
SCAP
Sonoyama y col 2008
DFPSC
Morzseck y col 2005
Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other Sources: Their Biology in Regenerative
Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.
PDLSC
Seo y col 2004

26. Las células Stem epiteliales de piel
representan un blanco propicio
para la investigación de los
mecanismos fundamentales que
subyacen a los procesos de
cicatrización y regeneración tisular
El epitelio de la piel mamífero
presenta un elevado «turn over»,
que se estimula durante los períodos
de injuria o quemaduras tisulares.

27. En la capa basal se encuentran
las células con actividad
mitótica diferencial según
análisis de cinética celular
(Cotsarelis y Alonso L, Epithelial
stem cells 2006, JID)
-Stem cells.
-Células amplificadoras
transitorias.
-Celulas postmitóticas.
Unidad proliferativa epidérmica. Modificado de Alonso L,
Fuchs E. Stem cells of the skin epithelium

28. APLICACIONES
STEM CELLS pueden originar folículos
pilosos y glándulas sebáceas.
(Alonso L, Fuchs E. Stem cells of the
skin epithelium. PNAS 2003).
Modificado de Alonso L, Fuchs E. Stem cells of the skin epithelium.

29. STEM CELLS implicadas en el
proceso de cicatrización y
regeneración tisular.
Ante una herida las células
madre migran hacia el área
lesionada
Células madre epidérmicas durante la homeostasis y después de heridas.
Modificado de Cotsarelis G. Epithelial stem cells: a folliculo centric view
Existe un renovado interés en el
conocimiento de las células Stem
en dermatología por sus posibles
aplicaciones terapéuticas en:
• Carcinomas cutáneos
(melanomas)
• Alopecia areata,
• Psoriasis
• Trastornos de la cicatrización.

35. Es necesario tener un amplio conocimiento de los mecanismos
moleculares del desarrollo embrionario para comprender la
biología de la regeneración de tejidos y órganos en pacientes.
Gutierrez Nicole, Jimenez Tatiana, Munévar J. Instituto Unidad de Investigación Básica Oral. U.I.B.O. Universidad El Bosque. 2011
Mooney y col. (1996) La regeneración tisular necesita de una apropiada
matriz biodegradable enriquecida con factores solubles y moléculas de
señalización bioactivas, soportando la organización, colonización celular, la
inervación y angiogénesis.

36. APLICACIONES CLINICAS
REGENERACION TISULAR & STEM CELLS

37. Area interdisciplinaria del conocimiento que aplica los principios de la ingeniería y
las ciencias de la salud hacia el desarrollo de sustitutos biológicos que restauren,
mantengan o mejoren el funcionamiento de los tejidos o de un órgano.
El empleo de la biología de los sistemas orgánicos que permitirá el éxito
en el desarrollo de estrategias terapéuticas diseñadas para reemplazar,
regenerar, mantener y/o mejorar la función de los tejidos.
INGENIERIA TISULAR
El conocimiento de los principios del crecimiento de los
tejidos y su aplicación para producir tejidos de reemplazo
funcionales para uso en la práctica clínica
Joseph Vacanti Robert Langer
Society for Tissue Engineering.
Journal “Tissue Engineering”
Vacanti Charles. History of Tissue engineering and a glimpse into its future. Tissue engineering. Vol 12. 5. 1137 – 1143. 2006.

38. • Las próximas estrategias terapéuticas
emplearan la creciente utilización de
trasplantes autólogos.
Lo que evitara inmunoterapias.
Estos trasplantes poseerán patrones predecibles
de vascularización e inervación, fundamentales
para recuperar la función óptima.
Thirumala S, Goebel W. S, Woods E. Clinical grade adult stem cell banking. Organogenesis. 5: 3. 143 – 54. 2009
Los productos de Ingeniería Tisular se basan en biomateriales novedosos que integran
células Stem/ progenitoras capaces de auto-renovarse o bien de diferenciarse en tipos
celulares específicos. (neuronas, osteoblastos, condrocitos, queratinocitos)
El propósito de la Ingeniería Tisular es la regeneración de tejidos mediante el uso
combinado de biomateriales y mediadores biológicos como estrategias para la medicina
regenerativa.

39.  En CIRUGIA MAXILOFACIAL es particularmente importante desarrollar estrategias
de implementación para reemplazos de tejidos (biomiméticos).
El reemplazo y la regeneración tisular en
CIRUGIA MAXILOFACIAL es complejo
porque:
Se deben tener en cuenta funciones
basadas en estructuras tridimensionales
constituidas por tejidos duros (esqueleto
craniofacial, dientes) y blandos (piel,
mucosa, músculos):
- la expresión facial,
- la fonación,
- la masticación.
Se deben diseñar enfoques biotecnológicos novedosos que estimulen la regeneración
tisular evitando efectos colaterales por materiales biocompatibles.
Aproximadamente 1’500.000 sujetos se someten a reconstrucción cráneo facial por año:
* Malformaciones congénitas.
* Resección de tumores.
* Deformaciones post-traumáticas.
De los cuales el 20% presentan pérdida de función pese a la reconstrucción.
García- Godoy F. Tissue engineering. DENTAL CLINICS OF NORTH AMERICA. Vol 50. 2. 2006 Baum B, Mooney D. The impact of tissue engineering on dentistry. JADA. 131. 309 – 18. 2009.

40. ESTRATEGIAS EN MEDICINA REGENERATIVA
ENFOQUES CONDUCTIVOS ENFOQUES INDUCTIVOS TERAPIA GENICA
Baum B, Mooney D. The impact of tissue engineering on dentistry. JADA. 131. 309 – 18. 2009.
IMPLANTES DENTALES
REGENERACION TISULAR GUIADA
FACTORES SOLUBLES
SCAFFOLDS
Transferencia de genes por
medio de vectores a
células diferenciadas
Fibrosis quística, distrofia
muscular, neoplasias, etc.
Próximos 10 – 20 años

41. CELULAS MATRICES
FACTORES SOLUBLES
• Factores de crecimiento
(BMP’s; TGF B; PDGF; IGF)
• Citocinas (TNF; IL-6; IL-4)
• Neuropéptidos (Sustancia P,
CGRP, VIP)
• Células Stem Adultas
Epidérmicas; MSC; HSC.
• Células diferenciadas
Osteoblastos, condrocitos,
neuronas
• Biológicos: PRP, colágeno,
chitosan, de cadáver.
•Biopolímeros: Acido poli –L-
glicólico
• Biocerámicas: TCP, HA.
• Inertes: Titanio, Zirconio.
• Semiconductores: biosensores
(BMP’s; TGF B; PDGF; IGF)
(TNF; IL-6; IL-4)
(Sustancia P, CGRP, VIP)

42. SINTÉTICAS
• PGA (ACIDO POLIGLICOLICO)
• PLLA (ACIDO POLILACTICO)
• PCL (POLICAPROLACTONA)
•ALGINATO
•HIDROGEL
•CERAMICA POROSA
•TITANIO
Edwards P, Mason. Gene Enhanced tissue engineering for dental hard tissue regeneration:(1) overview and practical considerations. Head & Face Medicine 2006, 2:12.
COLAGENOS
GAG
Fibrina
• Tipo I
• Tipo III
• Acido
Hialurónico
• Chitosan
• Esponjas
NATURALES

43. Aporta nutrientes que permitan la viabilidad y proliferación
celular
Antibióticos para prevenir crecimientos bacterianos
Ejercer funciones mecánicas y biológicas necesarias para el
reemplazo de los tejidos
Porosidad
Biodegradable
PROPIEDADES
Murray P, Garcia-Godoy F, Hargreaves K. Regenerative Endodontics: A Review of Current Status and a Call for Action. Journal of Endodontics, 2008, 33 (4) 377- 390

44. Jimenez Tatiana, Cordoba Katherine, Romero Stephanie, Gutierrez Nicole, Munévar J. Instituto Unidad de Investigación Básica Oral. U.I.B.O. Universidad El Bosque. 2011
Fabrication and Application of Nanofibrous Scaffolds in Tissue Engineering.
Wan‐Ju Li1,2, Rocky S. Tuan1. Current Protocols in Cell Biology. 2009
Proliferación celular
Expansión celular in vitro
Células Terminales
Diferenciadas

45. CELULAS STEM
FACTORES DE
CRECIMIENTO
MATRICES
TERAPIA GENICA
MSCs ESCs CHUs
NATURALES
SINTETICAS
ES
HSCs
Villegas A, Teran C, Gruber J, Gutierrez N, Munévar J. Instituto Unidad de Investigación Básica Oral. U.I.B.O. 2010.
iPSc

46. Se utilizó un biomimético construido a partir de DPSC’s cultivadas en una matriz de
esponja de colágeno para inducir regeneración ósea oro-maxilo-facial en pacientes
con extracción indicada de 3 molares.
Los auto injertos producen una rápida regeneración ósea , con una óptima calidad
y cantidad al compararlos con técnicas estándar empleadas comúnmente para
regeneración tisular guiada e injertos óseos de distintos orígenes.
OBJETIVO:
Demostrar que las células DPSC`s pueden usarse para regenerar
defectos óseos en humanos.

47. MATERIALES & METODOS
Aspectos éticos:
•Comité de ética Universidad de Nápoles, Italia.
•Consentimiento informado
Selección de pacientes:
Exodoncia indicada
Ausencia de enfermedades sistémicas
Ausencia de embarazo.
No consumo de medicamentos.
Terceros molares inferiores incluidos:
Sitio Control (C) Sitio Test (T)
17 PACIENTES (Evaluación
postquirúrgica 7 días; 1 – 3 meses
después.)
7 pacientes se les realizo seguimiento
un año después.
6 hombres 1 mujer
Se aislaron las DPSC’s de los 3 molares superiores
antes del procedimiento de regeneración ósea

48. Implante Matriz sin células Sitio C
Implante Bioconstructo células Stem Sitio T
17 PACIENTES (Evaluación postquirúrgica 3 meses después.)
Una biopsia ósea: EVALUACION HISTOLOGICA
INMUNOFLUORESCENCIA Anti-osteocalcina
Anti-osteonectina
Anti-PAL
Anti-BMP
Anti-VEGF
7 PACIENTES (Evaluación postquirúrgica 1 año)
Análisis estadístico Test T- Student
P<0.05

49. Las DPSC´s de 3 molares expresaron
el fenotipo CD34 / Flk-1
7 días después de implantar las esponjas
NO se observaron diferencias entre los
sitios T y C
RESULTADOS
30 días después dela cirugía se
observaron diferencias entre los sitios
T y C
Mayor tasa de mineralización en los
sitios T

50. 3 MESES después de la cirugía se
observaron diferencias entre los sitios
T y C
Los sitios T estaban regenerados y el nivel
de la cortical más alto en comparación con
los sitios C
Figura B. Agrandamiento radiográfico del sitio T; la flecha roja indica
la unión amelo - cementaria; la indica la mínima
exposición de la raíz del segundo molar por la regeneración ósea
El análisis histológico revela una mejor formación ósea en el sito T (A)
que en el sitio C (B) a los 3 meses.

51. Evaluación 3 meses post cirugía por
INMUNOFLUORESCENCIA en muestras de tejido óseo para
detectar OSTEONECTINA, OSTEOCALCINA, PAL, BMP-2,
VEGF.
Control negativo de isotipo FITC
Osteonectina
Osteocalcina
PAL
BMP-2
VEGF
Control radiográfico 1 año después del injerto.

54. INJERTOS DE HUESO HUMANO DISEÑADOS ANATOMICAMENTE POR INGENIERIA
Las reconstrucciones óseas frecuentemente involucran injertos autólogos :
* Dificultades de obtención.
* Morbilidad del sitio donante.
* Habilidad de los clínicos para contornear la forma 3D.
La capacidad para diseñar correctamente estructuras y órganos
anatómicos de hueso humano funcional y viable tiene un enorme
potencial para las reconstrucciones óseas en casos como:
 Defectos congénitos
 Resecciones quirúrgicas por Cáncer.
 Trauma.

55. Reportan el diseño in vitro por ingeniería
tisular de un injerto viable, funcional con
forma anatómica y clínicamente disponible
del cóndilo humano de la ATM
empleando:
1. Células Stem Mesenquimales humanas (hMSC)
2. Un sistema Biomimético (Bioreactor-matriz)
1. Relevancia clínica
2. Desafíos asociados con su forma 3D compleja
Se selecciono el cóndilo de la ATM por:
Las matrices anatómicamente configuradas en 3D se generaron a partir de hueso
trabécular descelularizado mediante:
1. Imágenes clínicas digitalizadas
2. Cultivadas con hMSC.
3. Sometidas a un flujo intersticial (BIOREACTOR)

56. Ingeniería tisular de injertos de hueso anatómicamente diseñados .
Preparación de la matriz descelularizada
A y B; Tomografía computarizada
para obtener imágenes de alta
resolución que permiten reconstruir
la geometría exacta del cóndilo
C . Incorporación de las imágenes en
el software MasterCAM para
maquinar las matrices con forma de
cóndilo de ATM.
D. Geometría compleja de las matrices
terminadas con diferencias notorias en
cada proyección.
E. Cultivo estático in vitro con 3
millones de hMSC /matriz a 1 semana
y posterior perfusión por 4 semanas.

57. Osteogénesis estimulada por perfusión en una manera dependiente del patrón de
flujo de fluido in vitro.
RESULTADOS
Constructo in vitro bajo condiciones estáticas
Constructo in vitro por perfusión de medio
Reconstrucción 3D de imágenes de µTC
Arquitectura de la matriz ósea mineralizada
(CAMBIOS EN LA ESTRUCTURA) desarrollada
en una manera dependiente del tiempo y de
las condiciones de cultivo.

58. Regeneración
tisular
Trasplante en
Pediatría
Medicina
regenerativa
Ingeniería
tisular
Villegas A, Teran C, Gruber J, Gutierrez N, Munévar J. Instituto Unidad de Investigación Básica Oral. U.I.B.O. 2010.

60. Esquema de la tecnología de trasplante del biomimético
Erupción & oclusión del Biodiente
Día 5 – cultivo órganotipico:
Microfotografía del germen del biodiente.
Fotografías durante la erupción y oclusión del Biodiente.
Análisis histológico durante la
erupción y oclusión del
Biodiente.

61. Microfotografía del constructo
mediante la combinación de
células epiteliales de un ratón
normal y células Stem
mesenquimales de un ratón
transgénico GFP.
Fotografía clínica de un diente normal y
el biodiente en Oclusión
µTomografía computarizada
de la oclusión de un diente
normal y el Biodiente

62. Respuesta al dolor por stress mecánico mediante evaluación
Inmunohistoquímica de NF (verde) y NPY (rojo)
Evaluación de la dureza del esmalte y la dentina del Biodiente.
Movimiento Ortodóntico del Constructo
A. Cortes histológicos ; tinción hematoxilina eosina.
B. Inmunohistoquímica TRAP e Hibridación in situ OCn al
6 día de movimiento Ortodóntico

63. Las células Stem mesenquimales aisladas de pulpa dental, pueden ser
criopreservados manteniendo una buena viabilidad celular y las
propiedades biológicas, lo que genera posibilidades para la creación de
un banco para células Stem de pulpa dental (DPSC).
Evaluar el potencial de regeneración in vivo después
de la criopreservación de células Stem dentales
Usar reactivos humanos libres de
proteína animal para cultivar, expandir y
criopreservar células Stem
mesenquimales de pulpa dental para
futuras aplicaciones terapéuticas en la
práctica clínica odontológica.

67. DEFORMIDADES CRANEO FACIALES
MICROSOMIA HEMIFACIAL
- ESBOZO CONDILAR.
- MALFORMACIONES SEVERAS DEL
PABELLON AURICULAR
- ANOTIA
Síndromes que provocan Microtia:
--Síndrome de Treacher Collins
--Síndrome de Potter
--Trisomía 18
--Síndrome de Beckwith-Wiedemann
--Trisomía 13
--Síndrome de Rubinstein-Taybi
--Síndrome de Smith-Lemli-Opitz
CORTESIA Dr. HUMBERTO FERNANDEZ. SERVICIO CRANEO ORBITO. HOSPITAL SIMON BOLIVAR

69. PATOLOGIA A.T.M.
REMPLAZO ARTICULAR
CORTESIA Dr. HUMBERTO FERNANDEZ. SERVICIO CRANEO ORBITO. HOSPITAL SIMON BOLIVAR
TMJ CONCEPT
DEGENERACION OSEAS DE ATM

70. Impresora de inyección que imprime
imágenes digitales y las importa a
un software que diseña la matriz 3D.

71. CIRUGIA RECONSTRUTIVA Y ONCOLOGICA
• OSTEORADIONECROSIS
• OSTEONECROSIS (BIFOSFONATOS)
• INJERTOS OSEOS
(CRESTA ILIACA, PERONE)
• INJERTO FASCIOMIOCUTANEO

75. “La obtención de las células AS puede realizarse,
fundamentalmente, aislándolas del tejido
apropiado de un ser humano adulto, incluso
fallecido, mientras que para la obtención de las
células ES se requiere destruir un blastocisto”
SEBBM. Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular. 2002

76. Las células AS son el gran presente.
Aparentemente no generan ningún
conflicto ético-legal y están
proporcionando grandes logros.
Sin embargo tienen menos potencial
que las ES y, además…

77. • ¿Cuántos tipos existen?
• ¿En qué tejidos se encuentran?
• ¿Cuáles son las fuentes principales?
• ¿Qué señales regulan su proliferación y diferenciación?
• ¿Existirá algún tipo capaz de generar por sí sola cualquier
órgano o tejido?