Physiopathologie de l’organe dentaire

Physiopathologie de l’organe dentaire 

La dent humaine est constituée de 4 types de tissus : l’émail, la dentine, la pulpe et le cément. Elle est maintenue dans son environnement par les tissus parodontaux qui sont l’os alvéolaire, le ligament parodontal (Fig. 1) et la fibromuqueuse gingivale.

Description de l’organe dentaire

Email

L’émail, tissu le plus minéralisé de l’organisme, constitue le tissu de recouvrement coronaire de la dent (10). Il est composé d’une matrice minérale de cristaux d’hydroxyapatite (Ca5(PO4)3(OH), 96% massique), d’une matrice organique glycoprotéique (0,5 à 2% massique) et d’eau (11). L’hydroxyapatite de l’émail est proche de la stœchiométrie. Son taux de minéralisation est proche de 100%, les cristaux sont larges et présentent une faible surface spécifique (12).

L’émail est un tissu dur, rigide et qui présente une forte résistance à la compression pour supporter les contraintes occlusales auxquelles il est directement soumis.

Les cristallites d’hydroxyapatite sont imbriqués et organisés pour former des prismes d’émail (diamètre 3 µm), qui parcourent l’ensemble du tissu par des trajectoires torsadées depuis la jonction amélo-dentinaire jusqu’à la surface de la dent (Fig. 2). L’angulation des cristallites d’hydroxyapatite avec le grand axe du prisme varie selon leur appartenance à la substance inter- ou intra-prismatique.

Dentine

La dentine, située entre la pulpe et l’émail, constitue le tissu majoritaire de la dent en masse et en volume (10). Elle est composée principalement d’une matrice minérale apatitique (70% massique), d’une matrice organique (20% massique) composée majoritairement de collagène de type I et d’eau (10% massique) (13). L’hydroxyapatite y est mal cristallisée et partiellement substituée par des ions comme CO3 2- ou HPO4 2- sur les sites OHet PO4 3- (14). La structure de la dentine s’explique par sa formation (dentinogenèse) (15). En effet, une barrière odontoblastique – située en périphérie de l’ensemble du tissu pulpaire – synthétise la dentine (0,4 – 4 µm.j-1 ) tout au long de la vie de la dent (dentine primaire, secondaire et tertiaire). Cette synthèse diminue avec l’âge. Les odontoblastes sécrètent la prédentine qui est une matrice exclusivement organique, minéralisée secondairement. Des prolongements odontoblastiques sont piégés dans la dentine lors de son édification, ce qui est à l’origine de la microporosité du tissu qui augmente en direction pulpaire (Fig. 3) (16). Les canalicules dentinaires (également appelés tubuli dentinaires) sont parallèles entre eux et leur nombre croît en direction pulpaire (périphérie : 20000 mm-2 ; 1/3 médian : 30000 mm-2 ; proximité pulpaire : 50000 mm-2 ). Leur diamètre varie de 0,5 à 3,5 µm selon l’âge, l’histoire de la dent et la proximité pulpaire. Ils peuvent également être partiellement ou totalement oblitérés par des cristaux de phosphate de calcium (sclérose dentinaire) lors de la sénescence du tissu. On distingue la dentine inter-canaliculaire située entre les tubuli dentinaires et la dentine péricanaliculaire, plus minéralisée, dont la proportion augmente lorsque l’on s’éloigne de la pulpe .

En ce qui concerne les propriétés mécaniques, la dentine est moins rigide que l’émail. Elle possède une importante résistance à la compression ce qui lui permet de servir de soutien et d’absorber les contraintes mécaniques de l’émail .

Pulpe

La pulpe est le seul tissu non minéralisé de la dent. Il s’agit d’un tissu conjonctif constitué de 75% d’eau et 25% de matrice organique (cellules, protéines, fibres, paquet vasculonerveux) (11,17). Elle contient la barrière de cellules odontoblastiques, des fibroblastes, des cellules mésenchymateuses et immunitaires (18). Très richement vascularisée, la pulpe possède une triple fonction de défense (sclérose dentinaire, dentinogenèse, inflammation), nutritive et neuro-sensitive. Les nombreuses interactions entre le tissu pulpaire et la dentine ont contraint les chirurgiens dentistes à les considérer comme une seule entité appelée complexe dentino-pulpaire dont la préservation est fondamentale, notamment pour conserver les fonctions de défense pulpaire face aux agressions externes (Fig. 4) (11).

Cément

Le cément recouvre la dentine radiculaire. Il appartient au parodonte car il permet l’attache du ligament parodontal avec l’os alvéolaire. Il est moins minéralisé que l’émail ou la dentine et n’est pas vascularisé .

Agressions de l’organe dentaire 

L’intégrité de l’organe dentaire peut être atteinte par des agressions bactériennes, traumatiques ou iatrogènes, ce qui peut aboutir à des pertes de substance ou altérer le tissu pulpaire.

Agressions infectieuses : la maladie carieuse

Les agressions bactériennes de la dent constituent l’élément le plus nocif pour la pulpe et sont susceptibles d’entraîner des suites opératoires irréversibles (19). La maladie carieuse se caractérise par la destruction des tissus durs de la dent. Il s’agit d’un processus d’origine externe, localisé, s’accompagnant d’une déminéralisation des tissus durs pouvant aboutir à la formation d’une cavité (11). Des hydrates de carbone issus de l’alimentation riche en sucres sont métabolisés en acides organiques par les bactéries présentes dans la plaque dentaire. Ces acides entraînent alors une diminution du pH buccal qui provoque la dissolution de la matrice minérale des tissus durs de la dent lorsque le pH critique de 5,5 est atteint. La maladie carieuse ne peut évoluer qu’en présence de 4 éléments réunis simultanément. Ils ont été décrits par Keyes (20) : le temps, l’hôte, la flore microbienne et le régime alimentaire (Fig. 5).

A l’opposé, l’augmentation du pH salivaire permet d’inverser le processus de déminéralisation en favorisant la re-précipitation de phosphates de calcium et donc une réparation des lésions dans les stades précoces (21). Ceci est également favorisé en présence de fluorures (22). Ainsi, l’évolution de la maladie carieuse est régie par un équilibre entre les facteurs pathogènes et les facteurs protecteurs qui favorisent la reminéralisation. La maîtrise des facteurs de risque (hôte, âge, sexe, état de santé général et buccal, niveau socio-économique) ainsi que la prise en charge de lésions débutantes (pilotage des lésions) constituent le fondement de l’odontologie conservatrice moderne.

Agressions traumatiques 

Les traumatismes dentaires peuvent aboutir à des pertes de substance variables, allant de la concussion à la perte de la dent. Les traumatismes oraux représentent plus de 5% de l’ensemble des traumatismes corporels (23). Dans la majorité des cas (60%), les incisives maxillaires sont impliquées. Les traumatismes dentaires sont regroupés dans la classification de l’OMS modifiée par Andreasen (24) (Tab. 3).

Table des matières

1 Introduction
2 Etat de l’Art
2.1 Physiopathologie de l’organe dentaire
2.1.1 Description de l’organe dentaire
2.1.1.1 Email
2.1.1.2 Dentine
2.1.1.3 Pulpe
2.1.1.4 Cément
2.1.2 Agressions de l’organe dentaire
2.1.2.1 Agressions infectieuses : la maladie carieuse
2.1.2.2 Agressions traumatiques
2.1.2.3 Agressions iatrogènes
2.2 Restauration des dents en OCE
2.2.1 Traitement coronaire
2.2.2 Traitement endodontique
2.2.2.1 Problématique bactérienne
2.2.2.2 Etapes opératoires
2.3 Modèles pour l’enseignement pratique de l’OCE
2.3.1 Dents humaines extraites
2.3.2 Dents animales extraites
2.3.3 Modèles synthétiques
2.3.4 Modèles numériques
2.3.5 Résume
2.4 Techniques de fabrication des céramiques poreuses
2.4.1 L’hydroxyapatite : synthèse et caractérisation
2.4.1.1 Synthèse
2.4.1.2 Techniques de caractérisation des céramiques phosphocalciques
2.4.1.3 Caractérisation des céramiques phosphocalciques monophasées
2.4.2 Méthodes de mise en forme des céramiques
2.4.2.1 Coulage en moule d’une barbotine
2.4.2.2 Mise en forme soustractive : usinage
2.4.2.3 Mise en forme additive : stéréolithographie
2.4.2.4 Mise en forme par « moule perdu »
2.4.3 Elaboration de céramiques à porosité contrôlée
2.5 Céramique hybride
3 Objectifs et cahier des charges
4 Partie expérimentale
4.1 Elaboration d’un matériau céramique composite
4.1.1 Matériels et méthodes
4.1.1.1 Fabrication de la matrice minérale à base d’HAp
4.1.1.1.1 Synthèse de l’HAp
4.1.1.1.2 Elaboration d’une structure poreuse dans l’HAp
4.1.1.1.2.1 Porosité obtenue par la température de frittage
4.1.1.1.2.2 Porosité obtenue par l’ajout d’un porogène
4.1.1.2 Caractérisation des barbotines et des céramiques
4.1.1.2.1 Rhéologie
4.1.1.2.2 Dilatométrie
4.1.1.2.3 Microscopie électronique à balayage
4.1.1.2.4 Pesées hydrostatiques
4.1.1.2.5 Dureté
4.1.1.2.6 Résistance à la rupture en flexion 3-points
4.1.1.3 Finition de la céramique composite par imprégnation résineuse
4.1.1.3.1 Méthodes d’imprégnation résineuse
4.1.1.3.2 Mesure du taux d’imprégnation
4.1.2 Résultats
4.1.2.1 Caractérisation des poudres d’HAp
4.1.2.2 Elaboration de la céramique microporeuse
4.1.2.2.1 Céramique d’HAp microporeuse sans porogène
4.1.2.2.2 Céramique d’HAp microporeuse avec porogène
4.1.2.2.2.1 Traitement pour améliorer la dispersion du porogène
4.1.2.2.2.2 Création d’une structure microporeuse par un porogène
4.1.2.2.2.3 Influence du porogène sur la rhéologie des barbotines
4.1.2.2.2.4 Influence du porogène sur la composition de l’HAp après frittage
4.1.2.2.3 Comportement thermique de l’HAp et de l’amidon
4.1.2.2.3.1 Analyses thermogravimétrique et thermique différentielle
4.1.2.2.3.2 Analyse dilatométrique
5 Conclusion

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