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Título : Enseñanza práctica del aislamiento, cultivo y caracterización de células madre mesenquimales de la pulpa dental humana.
Autor : GARCIA CONTRERAS, RENE
Fecha de publicación : 2017
Resumen : La ENES Unidad León de la UNAM oferta las licenciaturas en Odontología y en Ciencias Agrogenómicas; licenciaturas que conllevan a una alta práctica y enseñanza científica en actividades de laboratorio, siendo los resultados esenciales para el desarrollo de su aprendizaje y formación durante la licenciatura. Dentro de la Licenciatura en Odontología y el programa de posgrado y especialidades, el aprendizaje de ciencias básicas como lo son la bioquímica, biología celular, molecular y tisular es esencial para el desarrollo de un mejor aprendizaje y formación de alumnos con un alto criterio científico. Por otro lado, las áreas de biomateriales dentales y patología bucal, que se ofertan en la ENES Unidad León, son áreas que se cursan en estas instalaciones y al ser entidades académicas participantes en el programa de Especialidad, Maestría y Doctorado en Ciencias Médicas, Odontológicas y de la Salud de ahí la importancia del estudio de la biología celular, molecular y tisular. Las células y sus estructuras son demasiado pequeñas para observarlas o tocarlas de manera directas. Pese a este notable inconveniente, las células son objeto de cientos de miles de publicaciones cada año, con análisis cuidadoso de casi todos los aspectos de su minúscula estructura de muchas maneras, el estudio de la biología celular y molecular prevalece como tributo a la curiosidad humana y a su inteligencia creativa para diseñar instrumentos complejos y técnicas de investigación. La enseñanza práctica del aislamiento y cultivo de células madre mesenquimales de la pulpa dental es esencial para conocer los efectos biológicos de diversos materiales, la creación de terapias regenerativas y múltiples aplicaciones en ingeniería tisular por su capacidad de autorenovarse, ser pluripotentes, presentar morfología fibroblastoide y plasticidad hacia diversos linajes celulares como condrocitos, osteocitos y adipocitos entre otros. Aunque el tema en torno a su variada utilización todavía mantiene algunas interrogantes, su estudio contempla uno de los campos de la investigación y enseñanza más activos en años recientes. Su utilidad radica tanto en su fácil obtención y extenso potencial terapéutico, que poseen gracias a su plasticidad. Esta enseñanza práctica básica de laboratorio ayudará a comprender las técnicas de aislamiento, cultivo y caracterización de las células madre para proponer las posibles terapias en medicina y odontología regenerativa. Basado en lo anterior, es de vital importancia que la ENES Unidad León cuente con la enseñanza práctica del aislamiento, cultivo y caracterización de células madre mesenquimales de la pulpa dental mediante un manual de prácticas de laboratorio que detalle específicamente los protocolos a realizar. Las prácticas se desarrollarán como parte del programa de las asignaturas: Biología celular, molecular y tisular; Inmunología e Histología, Embriología y procesos bioquímicos relacionados, para los alumnos de las licenciaturas de Odontología, Ciencias Agrogenómicas y de las asignaturas: Inmunología, Biología celular I y II; y Biología molecular I y II, Células troncales, Biología del periodonto y tejido pulpar, entre otras; de los programas de posgrado de Especialidad, Maestría y Doctorado en Biomateriales, Patología Bucal y Cirugía Oral y Maxilofacial. La enseñanza de la técnica del aislamiento de células madre mesenquimales de la pulpa dental ayudará significativamente en la formación académica de los alumnos de pregrado y posgrado, que respondan a la tendencia actual del estudio de la ingeniería de tejidos en diversas áreas médicas mediante el empleo de las células madre mesenquimales aisladas de tejidos adultos. Con el desarrollo de una manual que especifique los protocolos para el aislamiento, cultivo y caracterización de células madre mesenquimales de la pulpa dental humana se pretende impactar en la mayoría de las áreas de la odontología; cirugía bucal, periodoncia, endodoncia, implantología, biomateriales dentales, patología bucal, entre otras. La ENES Unidad León de la UNAM pondrá a disponibilidad de los alumnos y profesores las células madre mediante su criopreservación por un tiempo indefinido para usarlas en los procesos de enseñanza-aprendizaje e investigación científica.
URI : http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/6983
metadata.dc.contributor.responsible: GARCIA CONTRERAS, RENE
metadata.dc.coverage.temporal: 2017-2018
metadata.dc.description.objective: Diseñar un protocolo para el aislamiento, cultivo y caracterización de células madre mesenquimales de la pulpa dental humana como parte de la enseñanza-aprendizaje de las asignaturas: Biología celular, molecular y tisular; Inmunología; e Histología, Embriología y procesos bioquímicos relacionados, para los alumnos de las Licenciaturas de Odontología, Ciencias Agrogenómicas y de las asignaturas: Inmunología, Biología celular I y II; y Biología molecular I y II, Células troncales, Biología del periodonto y tejido pulpar, entre otras; de los programas de posgrado de Especialidad, Maestría y Doctorado en Biomateriales, Patología Bucal y Cirugía Oral y Maxilofacial. Proporcionar a los estudiantes de pregrado, posgrado y profesores el equipo básico y capacitación para el aislamiento, cultivo y caracterización de células madre mesenquimales de la pulpa dental humana y determinar las posibles perspectivas de su utilización en ingeniería de tejidos y terapias regenerativas. Elaborar un manual de prácticas de laboratorio con protocolos estandarizados y reproducibles para el aislamiento, cultivo, subcultivo, caracterización y criopreservación de células madre mesenquimales de la pulpa dental humana, que se puedan utilizar para la enseñanza-aprendizaje de biología celular, molecular y tisular, generación de líneas de investigación y desarrollo de proyectos de ciencia básica. Informar y difundir el manual a los estudiantes, profesores y otras universidades del país la importancia del uso de las células madre de pulpa dental humana para la implementación de terapias modernas de ingeniería de tejidos y odontología regenerativa.
metadata.dc.description.hypothesis: La hipótesis se centra en que la formación académica de los estudiantes de pregrado de la Licenciatura en Odontología, Ciencias Agrogenómicas, y de posgrado de Especialidad, Maestría y Doctorado en Biomateriales, Patología Bucal y Cirugía Oral y Maxilofacial potencializarán el desarrollo de competencias en el proceso de enseñanza-aprendizaje para el aislamiento, cultivo y caracterización de células madre mesenquimales de la pulpa dental humana en el estudio de la biología celular, molecular y tisular con protocolos estandarizados y reproducibles incluidos en un manual de prácticas de laboratorio donde puedan planear, ejecutar y analizar el aislamiento de células madre mesenquimales, y que motiven en ellos la investigación y un mayor criterio científico.
metadata.dc.description.strategies: Autorización y obtención de las muestras: El protocolo será sometido al comité de bioética de la ENES Unidad León para su autorización. Se utilizarán terceros molares permanentes retenidos o erupcionados de pacientes con edad de 16-25 años, molares libres de patogía dentales y periapicales. Las muestras serán almacenadas en solución salina de buffer de fosfato de sodio (PBS) adicionada con antibiótico y transportadas al Laboratorio de Investigación Interdisciplinaria; Área de Nanoestructuras y Biomateriales. Aislamiento de las células madre: En la campana de flujo laminar horizontal, los molares se lavarán con PBS fresco, clorhexidina. Se separará la corona de la raíz con dicos de carburo de baja velocidad. El tejido pulpar será seccionado en explantes de 0.5x0.5 mm. Cultivo de células madre: El tejido será inoculado en platos de cultivo de 10 cm y cultivados con medio de cultivo DMEM o -MEM (Life Technologies, Gibco, Carlsbad, CA, EUA) suplementado con 20% de suero fetal bovino (FBS, Gibco) y antibiótico. Las muestras se incubarán a 37 °C con el 5% de CO2 y 95% de humedad. El medio de cultivo será reemplazado a los cinco días y posteriormente dos veces por semana. Cuando las células muestren un fenotipo fibroblastoide y una confluencia celular del 80% (3 semanas) de la superficie del plato, se realizarán subcultivos celulares. Subcultivo celular: Se desprenderán del plato las células con tripsina al 0.025% (Gibco) y se incubarán durante 5 min a 37 °C, se pipeteará y se resuspenderán en el medio. Los subcultivos se realizarán a una densidad de 1:3 con medio de cultivo DMEM+10% de FBS y antibiótico. Las células tiene un tiempo de vida aproximado de 30 divisiones celulares. Caracterización de las células madre: Para la caracterización in vitro se considerarán los criterios publicados según Friedstein et al., 1987; Dominici et al., 2006; Tokalov et al., 2007: adherencia al plástico, morfología fibroblastoide y diferenciación a linaje condrogénico, osteoclastogénico y adipogénico (Technical Manual, Stem Cell Technologies, 2008). La inmunotipificación y diferenciación se realizará en el pasaje 4 mediante citometría de flujo (Attune, NxT Acoustic Focusing Cytometer, Thermo Scientific Fisher, Waltham, MA, EUA) utilizando anticuerpos conjugados con fluoresceinisothiocyanate-(FITC), phycoerytrin-(PE) o peridinin chlorophyllprotein (PerCP): STRO-1, STRO-4, anti-CD34 anti-CD44, anti-CD146 (Beckmann Coulter). i) Diferenciación osteogénica: Las células serán subcultivada y diferenciadas con -MEM [SFB 10%, penicilina y estreptomicina (1%), dexametasona (0,1 mM), B-Glicerofosfato (10 mM), ascorbato-2 fosfato (50 mg/ml)], el medio será remplazado diariamente. Cuando se observen cúmulos de minerales y cristales birrefringentes al microscopio (4 semanas), la diferenciación será interrumpida al teñir las células con solución Alizarin Red 40 mM en NaH2PO4 0,1 M pH 4,3 (Sigma). ii). Diferenciación condrogénica: Las células serán subcultivadas en microgota y diferenciadas. Las células serán teñidas mediante Safranina O al 0.1%. iii) Diferenciación Adipogénica: Las células serán subcultivada y diferenciadas. Las células serán lavadas con PBS, una solución saturada de Oil Red en isopropanol 60% v/v por 1 hora a temperatura ambiente y lavadas 2 veces con PBS. Criopreservación de las células: Las células serán desprendidas con tripsina. Se agregará 1 ml de DMEM+10% SFB frío (4 °C). Las cpelulas serán centrifugadas durante 5 min a 2000 rpm y se retirará el medio. Se agregará solución criopreservadora (Cell culture freezing médium Recovery, Gibco). Los tubos serán almacenados en hielo durante 30 min, 1 hora a -20 °C y serán almacenados a -80 °C en el ultracongelador durante 3 meses, las células criopresevadas por más de 3 meses se almacenarán a -130° C en nitrógeno. Elaboración del manual de prácticas: Durante el desarrollo del aislamiento, cultivo, subcultivo, caracterización y criopreservación se tomarán fotografías y videograbaciones que completarán gráficamente el manual de prácticas de laboratorio. El manual contendrá los siguientes apartados: Carátula, índice, prácticas y para cada práctica: objetivos, introducción, material y método, conclusión, relevancia científica, autoevaluación y referencias bibliográficas. El manual contendrá protocolos estandarizados y reproducibles que describirán detalladamente los paso a seguir. Durante cada práctica, los alumnos adoptarán el procedimiento para resolver problemas experimentales inmediatos en las prácticas. Además, el alumno deberá haber obtenido previamente el conocimiento teórico para la realización de la práctica y vincularlos con la experimentación. Una vez obtenidos los resultados, estos se analizarán e interpretarán para generar grupos de discusión entre los participantes, generar conclusiones y destacar la relevancia científica que será plasmada en reportes de prácticas.
metadata.dc.description.goals: Las metas del presente proyecto son: Establecer los protocolos estandarizados y reproducibles del aislamiento, cultivo, subcultivo, caracterización y criopreservación de células madre mesenquimales de la pulpa dental humana. Incluir los protocolos en un manual de prácticas de laboratorio para aplicación en las asignaturas relacionadas a la Inmunología, Biología celular, molecular y tisular, células troncales, entre otras para estudiantes de pregrado y posgrado. El manual de prácticas se elaborará en formato electrónico que será complementado con el soporte de imágenes y videos representativos, como un complemento en el mejoramiento del proceso enseñanza-aprendizaje y tener una amplia difusión del mismo. Se impartirá capacitación de los usos del equipo, reactivos y materiales a alumnos y profesores de las diferentes áreas de la Licenciatura en Odontología y Ciencias Agrogenómicas y de los programas de posgrado. Todos los resultados de cada práctica serán analizados por los estudiantes que realicen los experimentos para relacionarlos con el conocimiento teórico y vincularlo con las prácticas en el laboratorio.
metadata.dc.description.selfAssessment: El proyecto ha cumplido con el objetivo propuesto en un inicio, el equipo conformado por profesores y alumnos ha trabajado arduamente en la elaboración del manual de prácticas que se encuentra en la fase inicial del diseño y su posterior protección contra los derechos de autor. La difusión del mismo ha causado interés en la comunidad universitaria y al público en general con la difusión del mismo que se puede consultar en la siguiente página: http://enes.unam.mx/?lang=es_MX&cat=ciencias-de-la-salud&pl=ensenanza-practica-del-aislamiento-cultivo-y-caracterizacion-de-celulas-madre-mesenquimales-de-la-pulpa-dental-humana El interés radica en que, hasta donde sabemos, es el único manual en México que engloba los protocolos estandarizados del aislamiento, cultivo y caracterización de células madre mesenquimales de la pulpa dental humana. Los medios de comunicación de periodicos locales y GACETA UNAM se han acercado para emitir reportajes sobre el aislamiento de células madre, dispnible: https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=1769817593070112&id=143845855667302 Es importante mencionar que con este mismo proyecto, fue seleccionado para formar parte de la cohorte 2017 en el Nodo Binacional de Innovación del Bajío (NOBI) con la propuesta de la creación de un "Banco de Células troncales adultas de la región oral". El proyecto consistió en aplicar la metodología de "Costumer Discovery" con un total de 100 entrevistas durante 7 semanas con actividades continuas bajo un modelo de negocios CANVAS. Con base a lo antes mencionado consideramos que el proyecto ha cumplido con las expectativas planteadas inicialmente y algunos otros productos adicionales.
metadata.dc.description.goalsAchieved: A la fecha se tiene el protocolo estandarizado y reproducible del aislamiento, cultivo, subcultivo, caracterización y criopreservación de células madre mesenquimales de la pulpa dental humana que se detalla en el manual de prácticas titulado "Enseñanza Práctica del Aislamiento, Cultivo y Caracterización de Células Madre Mesenquimales de la Pulpa Dental Humana: Manual de Prácticas de laboratorio". El manual se esta desarrollando en formato electrónico y digital para tener mayor difusión. Se ha impartido capacitación de los usos del equipo, reactivos y materiales a alumnos y profesores de las diferentes áreas de la Licenciatura en Odontología y Ciencias Agrogenómicas y de los programas de posgrado mediante la difusión del manual. Disponible en: http://enes.unam.mx/?lang=es_MX&cat=ciencias-de-la-salud&pl=ensenanza-practica-del-aislamiento-cultivo-y-caracterizacion-de-celulas-madre-mesenquimales-de-la-pulpa-dental-humana El manual contempla en un apartado final de cada práctica la retroalimentación de la práctica para vincular lo teórico con lo práctico. El manual se encuentra en prueba final, se procederá a realizar la protección de derechos de autor y finalmente la publicación del manual.
metadata.dcterms.provenance: Esc. Nal. de Estudios Superiores, Unidad León, Gto.
metadata.dc.subject.DGAPA: Odontología
metadata.dc.type: Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones: 2. Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

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