COMPOSICIONES DE PROTEINAS DE LA MATRIZ PARA LA REGENERACION DE DENTINA.

Uso de una preparación de una sustancia de esmalte activa para la preparación de una composición farmacéutica para la formación o regeneración de dentina después de procedimientos dentales que implican exposición de tejido de pulpa dental vital

Composiciones de proteínas de la matriz para la regeneración de dentina.

Ámbito de la invención

La presente invención se refiere al uso de matriz del esmalte, derivados de la matriz del esmalte y/o proteínas de la matriz del esmalte para la regeneración de la dentina.

Antecedentes de la invención

Las proteínas de la matriz del esmalte, tales como las presentes en la matriz del esmalte, son muy conocidas como precursores del esmalte dental. Las proteínas de la matriz del esmalte y los derivados de la matriz del esmalte han sido previamente descritos en la bibliografía para inducir la formación de esmalte (documento US 4.672.032, Slavkin) o ligazón entre diferentes tipos de tejido mineralizado tal como cemento y hueso (documentos EP-B-0 337 967 y EP-B-0 263 086). Además, las proteínas y derivados de la matriz del esmalte han sido descritos para fomentar la curación de heridas en tejidos blandos como piel y mucosa (documento WO 99/43344). El uso de proteínas de la matriz del esmalte o derivados de la matriz del esmalte para la regeneración de la dentina no ha sido, hasta donde llega el conocimiento de los inventores, comunicado previamente.

La exposición de la pulpa dental vital es una complicación común, ya sea accidentalmente o por diseño, durante los procedimientos restauradores y prostodóncicos dentales normales y también después de las fracturas de la corona, trauma y caries. Tradicionalmente, las exposiciones mínimas de la pulpa dental se tratan ya sea aplicando una pasta de Ca(OH)₂ o un material de relleno (por ejemplo, materiales compuestos) directamente sobre la pulpa para inducir la necrosis superficial a veces seguida por la esclerotización y formación de dentina reactiva profundamente en el tejido de la pulpa. Esta estrategia, no obstante, rara vez restaura una barrera mineralizada entre la pulpa y el (los) material(es) restaurador(es) y, en casos frecuentes, la pulpa dental queda inflamada y tiene que ser tratada mediante pulpectomía (eliminación de toda la pulpa) o pulpotomía (eliminación de una gran porción de la pulpa) y posterior rellenado endodóncico con materiales sintéticos (por ejemplo, gutapercha). En los casos donde una gran parte de la pulpa está expuesta, el tratamiento siempre incluye una pulpectomía y rellenado endodóncico.

Los dientes tratados con endodoncia pierden su aporte de sangre, innervación y capacidad para producir tejido duro reactivo (dentina secundaria). Como resultado, estos dientes se vuelven quebradizos y también son más propensos a trauma inducido por la masticación y caries graves (debido a la falta de sensibilidad, los pacientes no sienten dolor). Esto hace la vida de los dientes tratados con endodoncia mucho más corta que la de dientes vitales y, por lo tanto, menos útiles como pilares para sustituciones del diente prostodóncicas.

Si se pudiera encontrar una vía para inducir la formación de nueva dentina que pueda cubrir y sellar eficazmente la pulpa dental expuesta, constituiría un progreso mayor en la odontología conservadora.

Sumario de la invención

La presente invención se basa en el sorprendente hallazgo de que la matriz del esmalte, los derivados de la matriz del esmalte o las proteínas de la matriz del esmalte (denominados colectivamente "sustancia de esmalte activa" en lo sucesivo) son capaces de inducir la formación de dentina en células de pulpa dental.

Por consiguiente, la invención se refiere al uso de una preparación de una sustancia de esmalte activa para la preparación de una composición farmacéutica para la formación o regeneración de dentina después de procedimientos dentales que implican la exposición de tejido de pulpa dental vital.

En otro aspecto, la invención se refiere a un método para fomentar la formación o regeneración de dentina después de procedimientos dentales que implican la exposición de tejido de pulpa dental vital, comprendiendo el método aplicar una cantidad efectiva de una sustancia de esmalte activa sobre el tejido de pulpa dental vital expuesto después de procedimientos dentales.

La observación de que las proteínas de la matriz del esmalte son capaces de inducir la formación de dentina en el tejido de pulpa vital se hizo primero en experimentos con dientes en desarrollo donde células de pulpa fueron expuestas accidentalmente a matriz del esmalte durante un procedimiento quirúrgico para eliminar el órgano del esmalte de dientes en desarrollo en ratas. Los hallazgos han sido confirmados más tarde por experimentos repetidos tanto en ratas como en cerdos. Además, los inventores han desarrollado un modelo de trauma dental en cerdos adultos que confirma que el uso de una composición de proteína de la matriz del esmalte es altamente eficiente para inducir la formación de tejido duro en la pulpa dental expuesta. Que las proteínas del esmalte fomentan la formación de dentina en tejido de pulpa desarrollado es sorprendente puesto que estas proteínas están sólo presentes naturalmente en dientes en desarrollo y nunca presentes en otros tejidos o en tejidos dentales maduros (es decir, en adultos o chicos de más de alrededor de 12 años de edad).

Sin desear estar limitados a ninguna teoría particular, se asume que debido a que la acción de estas moléculas durante la formación del diente está asociada con el comienzo de la mineralización tanto de la dentina como del esmalte, estas proteínas es probable que sean parte de un mecanismo para la formación de tejido dental duro. Basado en los presentes hallazgos, parecería que aunque las proteínas de la matriz del esmalte estén completamente eliminadas de del tejido dental tras el desarrollo del diente, las células en la pulpa dental del adulto mantienen su capacidad para responder a estas proteínas induciendo procedimientos de desarrollo durmientes para la formación de dentina.

Parecería que el mecanismo por el cual las proteínas de la matriz del esmalte inducen la formación de dentina difiere significativamente del mecanismo que induce la formación de cemento comunicada por L. Hammarström, J. Clin. Periodontol. 24, 1997, pp. 658-668, donde la aplicación de proteínas de la matriz del esmalte a cavidades experimentales taladradas en superficies de la raíz expuestas dio como resultado la formación de cemento cuando los dientes experimentales fueron replantados en contacto con ligamento periodontal. En el caso comunicado por Hammarström, la formación de cemento se produjo directamente sobre la superficie de tejido duro ya formado. Según la presente invención, por otra parte, se forma dentina ectópica, es decir, las proteínas de la matriz del esmalte son capaces de estimular la formación de dentina en sitios donde no se encuentran tejidos duros preexistentes.

La formación característica de nueva dentina inducida en heridas en la pulpa por DME, como se muestra en la presente invención, muestra que el DME mantiene el potencial para ser usado también para el tapado directo de la pulpa en dientes tanto traumatizados como cariados. Ya en el mercado y aprobado para aplicaciones clínicas, el DME podría usarse rápidamente para expandir las indicaciones clínicas para procedimientos exitosos de tapado directo de la pulpa.

Descripción detallada de la invención

Los dientes están compuestos de tres tejidos duros (mineralizados), a saber: esmalte, dentina y cemento, y centralmente se sitúa el tejido blando, llamado pulpa dental. La pulpa dental está compuesta principalmente de fibroblastos y contiene vasos sanguíneos y nervios. La pulpa dental de un diente completamente formado (diente maduro) está envuelta por dentina en todas las caras excepto por un pequeño orificio en el extremo apical de la raíz. La dentina es el principal tejido dental y está formada por células específicas denominadas odontoblastos. Se han distinguido diferentes tipos de dentina. La mayor parte de la dentina se forma durante el desarrollo del diente y se denomina dentina primaria. Después del periodo de desarrollo del diente, continúa cierta formación de dentina pero a una velocidad marcadamente más lenta. La dentina formada después del desarrollo del diente se denomina dentina secundaria. Ciertos eventos, tales como la aparición de caries dental, preparación de cavidad y trauma pueden inducir una forma acelerada de dentina denominada reactiva, reparadora o dentina terciaria.

Morfológicamente, la dentina primaria y secundaria es un tejido dental no celular mineralizado que contiene estrechos canales llamados túbulos dentinarios que se extienden desde la pulpa hacia la periferia. Junto a la pulpa, hay una delgada capa no...

1. Uso de una preparación de una sustancia de esmalte activa para la preparación de una composición farmacéutica para la formación o regeneración de dentina después de procedimientos dentales que implican exposición de tejido de pulpa dental vital.

2. Uso según la reivindicación 1 para la regeneración de dentina secundaria en tejido de pulpa dental vital.

3. Uso según la reivindicación 1 para la formación de dentina reparadora u osteodentina en tejido de pulpa dental vital.

4. Uso según la reivindicación 1 para fomentar la formación de dentina en tejido de pulpa dental vital en dientes salidos.

5. Uso según la reivindicación 1, en el que la preparación de sustancia de esmalte activa se aplica sobre pulpa dental antes de la aplicación de un material de relleno después de procedimientos dentales que implican la exposición de tejido de pulpa dental vital.

6. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que la sustancia de esmalte activa es matriz del esmalte, derivados de la matriz del esmalte y/o proteínas de la matriz del esmalte.

7. Uso según la reivindicación 6, en el que la sustancia de esmalte activa se selecciona del grupo que consiste en enamelinas, amelogeninas, no amelogeninas, no amelogeninas ricas en prolina, amelinas (ameloblastina, proteína de la funda del esmalte (sheathlin, en su nombre inglés)), tuftelinas, DSP, DSPP, y sus derivados y sus mezclas.

8. Uso según la reivindicación 6, en el que la sustancia de esmalte activa tiene un peso molecular de a lo sumo 120 kDa, tal como, por ejemplo, a lo sumo 100 kDa, 90 kDa, 80 kDa, 70 kDa o 60 kDa, determinado por electroforesis de SDS-PAGE.

9. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 6-8, en el que la preparación de una sustancia de esmalte activa contiene una mezcla de sustancias de esmalte activas con diferentes pesos moleculares.

10. Uso según la reivindicación 9, en el que la preparación de una sustancia de esmalte activa comprende al menos dos sustancias seleccionadas del grupo que consiste en amelogeninas, no amelogeninas ricas en prolina, enamelinas, tuftelina, proteínas de los penachos, proteínas de suero, proteínas salivales, amelina, amelobastina, proteína de la funda del esmalte (sheathlin), DSP, DSPP, y sus derivados.

11. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 6-10, en el que la sustancia de esmalte activa tiene un peso molecular de hasta alrededor de 40.000.

12. Uso según la reivindicación 11, en el que la sustancia de esmalte activa tiene un peso molecular de entre alrededor de 5.000 y alrededor de 25.000.

13. Uso según la reivindicación 12, en el que la mayor parte de la sustancia de esmalte activa tiene un peso molecular de alrededor de 20 kDa.

14. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 6-13, en el que al menos una parte de la sustancia de esmalte activa está en forma de agregados o, después de la aplicación in vivo, es capaz de formar agregados.

15. Uso según la reivindicación 14, en el que los agregados tienen un tamaño de partículas desde alrededor de 20 nm hasta alrededor de 1 µm.

16. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 6-15, en el que el contenido de proteína de la sustancia de esmalte activa en la preparación está en un intervalo desde alrededor de 0,05% p/p hasta 100% p/p tal como, por ejemplo, alrededor de 5-99% p/p, alrededor de 10-95% p/p, alrededor de 15-90% p/p, alrededor de 20-90% p/p, alrededor de 30-90% p/p, alrededor de 40-85% p/p, alrededor de 50-80% p/p, alrededor de 60-70% p/p, alrededor de 70-90% p/p, o alrededor de 80-90% p/p.

17. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1-16, en el que la preparación de la sustancia de esmalte activa está en forma secada por congelación.

18. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1-16, en el que la composición farmacéutica comprende además un excipiente farmacéuticamente aceptable.

19. Uso según la reivindicación 18, en el que el excipiente farmacéuticamente aceptable es alginato de propilenglicol.

20. Uso según la reivindicación 18, en el que el excipiente farmacéuticamente aceptable es ácido hialurónico o sus sales o derivados.

21. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1-20, en el que la composición farmacéutica comprende alrededor de 30 mg/ml de sustancia de esmalte activa en alginato de propilenglicol (PGA).