Un equipo de investigadores chilenos demostró que la Histatina-1, un péptido presente en la saliva humana, activa en células de la pulpa dental los procesos necesarios para producir dentina reparativa. El hallazgo, publicado en Scientific Reports –revista de acceso abierto del grupo Nature–, amplía el campo de acción conocido de estas moléculas, más allá de su acción en mucosas y piel, y abre una línea de trabajo hacia materiales clínicos aplicables en dientes dañados por caries agresivas o traumatismos.

La investigación parte de una diferencia que cualquier persona puede constatar: una herida en la boca cicatriza en una o dos semanas, mientras que el mismo corte en la piel puede tardar meses. Esa diferencia tiene explicación científica, donde el principal determinante es la saliva. Sin embargo, no fue hasta la última década en que los investigadores identificaron a las histatinas como las principales moléculas responsables de esa capacidad reparativa diferencial.

Al exponer tejido pulpar y de la papila apical a la Histatina-1, las células se movieron más rápido y produjeron más mineral, dos procesos que conducen a la formación de dentina reparativa. Estas características son propias de un tipo celular requerido para la formación de la dentina: los Odontoblastos. Los resultados se obtuvieron tanto en tejido fresco como en cultivos celulares, indicando que Histatina-1 promueve la aparición de estas moléculas.

Vicente Torres Gómez, investigador asociado del Instituto Milenio de Inmunología e Inmunoterapia y académico de la Universidad de Chile, condensa en una imagen cotidiana la pregunta que está detrás de una línea de investigación de casi dos décadas. “Si uno se hace una herida en la boca- un corte al morderme la mejilla, por ejemplo… eso repara en una o dos semanas; el mismo corte en la piel puede tardar meses; esa diferencia se explica por la saliva, y las histatinas son parte importante de esa explicación”.

Saliva, cicatrización y tejidos duros

La cicatrización acelerada de la mucosa oral se documenta científicamente desde hace más de medio siglo. Los primeros estudios señalaron a la saliva como la variable relevante: las histatinas fueron descritas inicialmente por su actividad antimicrobiana. En 2008, experimentos con células de piel y mucosa bucal mostraron que agregar estas moléculas al medio de cultivo producía un desplazamiento celular significativamente más rápido, uno de los eventos que el tejido necesita para cerrarse.

El salto hacia tejidos mineralizados no estaba dado de antemano. Las células que producen dentina (los odontoblastos) tienen características muy distintas a las células epiteliales donde se estudió el efecto inicial. En 2017, el laboratorio de Torres fue el primero en demostrar que las histatinas favorecen la formación de vasos sanguíneos, proceso que requiere que las células del endotelio se muevan y reorganicen. Ese resultado abrió la pregunta sobre el tejido dental: si las células de la pulpa comparten el mismo receptor que las histatinas usan en células vasculares, ¿Responderían de la misma manera? Lo anterior tiene como base que este receptor, conocido como VEGFR2, está presente tanto en los vasos sanguíneos, como en la pulpa dental.

Las caries agresivas y los traumatismos severos pueden comprometer la pulpa, el tejido vivo que ocupa el interior del diente. Cuando ese daño es irreversible, el tratamiento estándar es la endodoncia (remoción del tejido) o la extracción. Por lo tanto, identificar moléculas capaces de activar la reparación biológica antes de ese punto tiene consecuencias concretas para los pacientes.

Los datos muestran que las histatinas actúan en células epiteliales, vasculares, óseas y ahora dentales como parte de una dinámica acumulativa. “Las histatinas también operan en otro tipo de tejido mineralizado, es decir, en tejidos duros como hueso o tejidos dentales”, cuenta el Dr. Torres, cuyo laboratorio también es parte del Instituto de Investigación en Ciencias Odontológicas de la Universidad de Chile.

VEGFR2 como receptor en la pulpa

Las células reconocen señales químicas del entorno a través de proteínas receptoras en su superficie. El receptor VEGFR2 regula la formación de vasos sanguíneos y fue identificado en 2017, por el grupo del Dr. Torres, como la puerta de entrada de las histatinas en células endoteliales. Cuando los investigadores comprobaron que las células de la pulpa dental también expresan ese receptor, diseñaron un experimento para probar la hipótesis.

El procedimiento fue simple: tejido pulpar obtenido de terceros molares extraídos por razones ortodóncicas, fue dividido en dos mitades iguales. Una se dejó en medio de cultivo sin tratamiento; la otra se expuso a la Histatinq-1 durante siete días. Las células de la mitad tratada expresaron proteínas propias de los odontoblastos (DSPP y DMP1) y produjeron más depósitos de calcio. El experimento se repitió con células aisladas en placa de cultivo, con resultados consistentes.

Para aislar la variable del receptor, los investigadores lo bloquearon con un inhibidor farmacológico y probaron además una variante mutada de la Histatina-1 diseñada para no unirse a él. En ambos casos la mineralización inducida desapareció. Luego probaron el VEGF-A –ligando canónico del mismo receptor– sin obtener ninguno de esos efectos sobre las células dentales, lo que descartó que el fenómeno fuera una respuesta genérica a la activación del receptor.

“Cualquier célula que tenga el receptor VEGFR2 en su superficie puede reconocer a la histatina y responder según su función propia; una célula vascular forma vasos sanguíneos, y una célula de la pulpa dental puede orientarse a reparar dentina”, explica el investigador. Un hallazgo adicional es que el péptido igualmente aumenta la expresión del receptor VEGFR2 en los tejidos tratados, lo que sugiere un mecanismo de amplificación cuyo alcance los autores señalan como una dirección pendiente de investigación.

El proyecto de material inteligente

Los resultados del laboratorio se obtuvieron en condiciones controladas: tejido fresco y cultivos celulares. Eso significa que demuestran un efecto biológico, pero no permiten anticipar cómo respondería el tejido dentro de un organismo completo. Los propios autores son explícitos en ese punto, y Torres distingue con precisión entre lo que los datos muestran y lo que todavía queda por demostrar.

El paso inmediato es la validación en modelos murinos con daño en tejido dental inducido experimentalmente, para comprobar si la administración de histatina produce diferenciación de odontoblastos en condiciones in vivo. Ese es el escalón que separa la evidencia de laboratorio de una base preclínica con mayor solidez. En paralelo, el grupo trabaja con Endodoncistas de la Facultad de Odontología y Químicos la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la Universidad de Chile en materiales que incorporen la molécula y la liberen de forma controlada en el sitio de daño.

El escenario que proyectan es el de una pieza dental comprometida por caries profunda o traumatismo, donde hoy la única opción es la remoción del tejido o la extracción.

”Lo que estamos diseñando es un material inteligente, ya sea sólido o gel, que se pueda aplicar directamente en la pulpa dañada y libere histatina de forma controlada y extendida en el tiempo; la idea es que eso permita una reparación adecuada del tejido y que, en casos donde hoy se pierde el diente, eventualmente no haya que llegar a eso”, puntualiza el investigador asociado del IMII. En este trabajo es fundamental la colaboración con el Dr. Mauricio Garrido, endodoncista asociado al IMII, la Dra. Mónica Cáceres, bióloga celular e investigadora asociada al IMII, y el Dr. Javier Morales, Dr. en Ciencias de los Materiales de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la U. de Chile.

Una ventaja que los autores mencionan respecto a otros factores usados en odontología regenerativa (BMP-2, TGF-β, PDGF) es que la Histatina-1 es una molécula natural del organismo, presente en la saliva de manera cotidiana. En estudios previos sobre regeneración ósea, la molécula no mostró mineralización ectópica no deseada, aunque los científicos nacionales advierten que ese antecedente no garantiza seguridad en una formulación terapéutica por el momento.