Células CXCL12 na papila apical revelam como cresce a raiz do dente

Os dentes parecem definitivos. Mordemos com força, o dente aguenta, e quase nunca pensamos no que o mantém firmemente preso. A verdadeira âncora não se vê - há cimento na raiz, um ligamento a envolvê-la e, por fim, osso a encaixar tudo.

Estes três tecidos surgem na mesma fase da primeira infância, de forma aparentemente sincronizada. Como é que essa coordenação acontece, e que células “decidem” quando se tornam cada tipo, foi um enigma durante décadas. Um novo artigo científico conseguiu, finalmente, identificar as células que conduzem o processo.

Encontrar a CXCL12

Investigadores já tinham descrito, em 2006, células estaminais na papila apical - a extremidade macia na base de um dente em desenvolvimento. Ainda assim, permanecia por esclarecer quais dessas células, em tecido vivo, eram de facto as responsáveis pelo crescimento da raiz.

À medida que a criança cresce, as células dessa ponta constroem a raiz que avança para dentro do maxilar - tanto a dentina dura no interior como o cemento que reveste a superfície.

O novo trabalho vem preencher essa lacuna. O projecto foi liderado por Mizuki Nagata, professor auxiliar no Institute of Science Tokyo, em colaboração com equipas da Califórnia e do Texas.

A equipa de Nagata recorreu a ratos geneticamente modificados e adicionou um marcador luminoso para seguir uma população específica de células que produz um sinal químico chamado CXCL12. Quando a formação da raiz começou, essas células marcadas passaram a brilhar ao microscópio.

Um sinal à espera

Logo após o nascimento, o gérmen dentário apresenta muito pouca CXCL12. No terceiro dia de vida, quando a raiz inicia a sua descida, surge na ponta um novo grupo de células produtoras de CXCL12.

Ao mesmo tempo, os níveis de oxigénio nessa região diminuem, e esse ambiente de baixo oxigénio parece estimular a activação das novas células. Trabalhos anteriores já sugeriam a existência dessa população, mas não conseguiam distingui-la de forma limpa das células vizinhas.

Seguir o percurso das células

O rastreio de linhagens permite marcar uma célula num determinado momento e observar, semanas depois, no que se transformaram as suas descendentes. Quando a equipa de Nagata aplicou esta abordagem, as células marcadas espalharam-se pela raiz em crescimento e maturaram em dois tipos celulares diferentes.

Uma parte tornou-se em odontoblastos, responsáveis por depositar a dentina dura que constitui o corpo da raiz. Outra parte diferenciou-se em cementoblastos, as células que produzem o cemento na camada externa.

Ou seja, uma única população de origem a desempenhar duas funções. Essa dupla capacidade era suspeitada há anos, mas nunca tinha sido observada directamente durante o desenvolvimento normal da raiz.

Quando os dentes precisam de reparação

De seguida, a equipa perfurou pequenos orifícios nos ossos maxilares de ratos adultos para simular uma lesão. As mesmas células marcadas por CXCL12 - que, em regra, nunca se tornam osso - assumiram de repente uma função diferente.

Elas migraram para a área ferida e ajudaram a formar novo osso alveolar, em paralelo com o seu trabalho habitual de construção da raiz. Sem a lesão, voltam a “ignorar” totalmente o osso.

Este tipo de flexibilidade é invulgar. As células não ficam presas a um único programa de desenvolvimento - interpretam os sinais do meio envolvente e ajustam o seu destino em conformidade.

Activar células CXCL12

O que é que lhes indica qual o papel a assumir? A resposta parece passar por uma via química chamada Wnt, usada pelo organismo ao longo do desenvolvimento para orientar as células para identidades específicas.

Para perceber se a Wnt era decisiva, a equipa criou ratos em que as células CXCL12 não conseguiam responder a essa via. Sem esse sinal, as células não conseguiram construir raízes.

Os efeitos de desligar a Wnt foram marcantes: raízes curtas e atrofiadas, dentina fina, e muitas células a “escolherem” por defeito um destino semelhante ao de fibroblastos, desviando-se para tecido conjuntivo em vez de formarem as estruturas duras de que o dente precisava.

As coroas pareciam normais; as raízes, não. Um fármaco chamado galunisertib, já estudado em ensaios clínicos em oncologia, impediu que essas células desviadas enveredassem por esse destino tipo fibroblasto. O resultado sugere uma forma de reorientar células quando o seu percurso se altera.

Rumo a um recrescimento natural

Até à publicação deste trabalho, ninguém tinha identificado com precisão, em animais vivos, a população que constrói simultaneamente a raiz e o seu revestimento de cemento. Também não se tinha demonstrado que um único medicamento poderia redireccionar essas células quando o seu destino se desvia.

Os dentes perdidos na idade adulta não voltam a nascer. As alternativas actuais para os substituir são implantes e pontes, ambas dispendiosas e imperfeitas. Um mapa mais claro das células que constroem as raízes abre novas possibilidades.

No futuro, os dentistas poderão explorar a regeneração dentária a partir do próprio tecido da papila apical do doente. E, em pessoas com doença periodontal - que destrói os tecidos em redor da raiz - poderão surgir tratamentos capazes de reconstruir o osso e o ligamento em torno de um dente existente.

Estas mesmas células continuam a contribuir para a polpa dentária ao longo da vida adulta. Isso levanta novas questões sobre a forma como podem ajudar a reparar dentes lesionados ou inflamados em adultos, e não apenas a construir dentes novos em crianças.

As células deixaram de ser anónimas, e a papila apical passou de “caixa negra” a esquema funcional sobre o qual os investigadores podem assentar ideias de tratamento.