MORPHOGENESE CRANIO FACIALE Cours du Professeur

MORPHOGENESE CRANIO FACIALE
Cours du Professeur Cuisinier
PACES
2010/2011
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Ce polycopié a été réalisé à partir des vidéos des cours donnés en amphithéâtre tout
au long du semestre par des tuteurs de la spécialisation dentaire.
Il ne représente en aucun cas une référence pour le concours et peut comporter des
erratas (l’erreur est humaine), ce document n’ayant pas été corrigé par le professeur
responsable de la matière.
En espérant toutefois qu’il vous aide lors de vos révisions ou vous éclaircisse les
points non compris du cours,
L’équipe du tutorat d’odontologie
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COURS 1
ORIGINE ET DEVENIR DES CRETES NEURALES (=CCNs)
Introduction :
Les CCNs sont à l’origine d’un essaimage cellulaire a travers tout l’embryon et se fixent sur des zones de
différenciation appelées placodes et sont ainsi à l’origine de la mise en place de multiples tissus et organes dont les
dents.
Rappel : le développement embryonnaire est le résultat de la mise en place de 3 feuillets :
-l’endoderme à l’origine des viscères
-le mésoderme à l’origine des muscles et du squelette
-l’ectoderme à l’origine du SN et de la peau
En 1868, William HIS a observé une bande de cellules situé entre le tube neural et l’ectoderme : cellules de crêtes
neurales mais ce n’est que dans les années 1970 que Nicole LEDOIRIN grâce a des chimères caille/poulet a mis en
évidence les étapes de leur dissémination et de leur différenciation.
Objectifs du cours : comprendre l’origine, le devenir et rôle des crêtes neurales dans la formation de la dent.
1/ Formation et mise en place des CCNs :
Vues transversales
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Vers le 21ème jour du développement embryonnaire, la notochorde induit l’ectoderme sous jacent pour devenir le
neuroectoderme qui sera à l’ origine du tube neural et de la plaque neural. Macroscopiquement, le bourrelet neural
délimite la plaque neurale en forme de raquette qui s’allonge dans le sens antéro-postérieur et s’invagine en
formant un sillon médian qui s’appelle la gouttière neurale. Sur les vues transversales, on observe l’invagination de
la gouttière neurale qui va former le tube neural et des amas de cellules se détachent des lèvres latérales de la
plaque neurale constituant les cellules des crêtes neurale. En quittant le neuroectoderme les cellules des crêtes
neurales perdent leur caractère cohésif.
A cette même période la lame mésodermique primitive qui sépare l’ectoderme de l’endoderme se divise en trois
bandes longitudinales de par et d’autre du mésoderme chordal :
-le mésoderme para axial ou somitique,
-le mésoderme intermédiaire et
-le mésoderme latéral qui se dédouble en deux feuillets.
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Peu avant le 25ème jour, le tube neural se renfle d’avant en arrière de 3 vésicules :
-Le proencéphale ou cerveau antérieur avec le bourgeon naso-frontal (BNF)
-Le mésencéphale ou cerveau moyen
-le rhombencéphale ou cerveau postérieur
La partie rostrale, c'est-à-dire la partie antérieure du rhombencéphale montre des signes de segmentations
transitoires appelées les rhombomères. Il y a 8 rhombomères. A partir de ces 8 rhombomères les cellules des
crêtes neurales vont migrer pour former des structures dupliquées qui se développent de chaque coté de la future
face et du cou et fusionnent au niveau de la ligne médiane. Ces structures sont les arcs pharyngés.
Les niveaux de BMP (Bone morphogénétique protéines) qui sont des facteurs de croissance de la famille des TGF
béta sont cruciaux pour la spécification de la plaque neurale et de la bordure neurale donc de la crête neurale. Les
BMP en particulier 2, 4, 5 et 8 sont présentes dans tout l’ectoderme déjà à la veille de la gastrulation (avant la
formation du tube neural).
Les niveaux de BMP sont cruciaux pour la spécification (cad la différenciation du tube neurale) et donc la formation
de tout le SN. Les BMP sont exprimé tout le long de l’axe dorso-crânio-caudal et leurs molécules antagonistes sont
produites en situation ventrale par le mésoderme et surtout par la chorde. Ils établissent un gradient dorso-ventral
et un gradient crânio-caudal très subtile. C'est-à-dire un champ morphogénétique spécifique et complexe qui va
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induire la différenciation cellulaire du tube neural. Les antagonistes de la BMP tels l’activine, la chordine, Noggin,
gremline, BMP3… sont complexes et nombreux.
Les niveaux de BMP varient très peu d’un niveau à l’autre mais sont suffisants pour établir une différenciation
cellulaire à chaque niveau voire d’une cellule à l’autre à l’intérieur du tube neural.
La BMP a un gradient inverse de ses inhibiteurs (antagonistes) ce qui permet de contrôler très bien les
mécanismes de différenciation.
Les CCNs possèdent une capacité migratoire remarquable ainsi qu’une diversité phénotypique importante
puisqu’elle donne naissance à de nombreux types cellulaires différenciés, incluant : les cellules pigmentaires (les
mélanocytes), les neurones, les cellules gliales ainsi que les cellules sympathico-adrénergiques. Ces cellules des CN
sont à l’origine de toutes les cellules du SNC mais aussi d’une grande partie des os du crane et cellules osseuses et
cartilagineuse tels que la thyroïde, les poils, une grandes partie des yeux, de la glande surrénale et du cœur, tout le
système dentaire (dent, parodonte, à l’exception de l’émail d’origine épithéliale).
Ce sont des cellules pluripotentes capable de se différencier en un grand nombre de type cellulaire mais elles ont
aussi une spécification : il n’y a que les cellules des crêtes neurales crâniennes qui seront capables de former les
éléments du squelette crânio-facial et en particulier les dents.
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2) Mise en évidence des crêtes neurales :
-technique de marquage vitale spécifique : suive un type de cellule spécifique pendant toute leur migration. Les
premiers marquages étaient fluorescents puis radioactifs. Le problème avec ce type de marquage c’est qu’à chaque
fois qu’une cellule se divise, l’intensité du marqueur est divisée par deux (puisqu’on a mis une quantité fixe de
molécules marquées). On ne pouvait donc pas suivre les cellules des crêtes neurales sur toute leur distance de
migration.
-Travaux de Nicole LEDOURIN : (sur les chimères cailles/poulets) a permis de mettre en évidence les crêtes neurales
et surtout leur migration et les zones ou elles vont se différencier. Les chimères chirurgicales permettent de suivre
des cellules étrangères jusqu'à leur lieu de différenciation. Quand on regarde ces cellules en microscopie
électronique à transmission ou au microscopie optique, on voit que les cellules de caille ont toutes leur chromatine
regroupée autour du nucléole alors que les cellules du poulet ont une chromatine répartie sur l’ensemble du noyau.
Le problème c’est que les poules n’ont pas de dents donc pour suivre la morphogénèse dentaire et le rôle des crêtes
neurales on ne pouvait que faire des suppositions.
-Marquage par la green fluorescence proteine : (récent) On modifie le génome de la cellule pour qu’elle exprime
cette protéine donc quand elle va se multiplier les deux cellules filles vont sécréter la même quantité de marqueur.
3) Voies de migrations des CCNS :
Les cellules qui colonisent le 1er arc pharyngé dérivent de la partie postérieure du mésencéphale et des
rhombomères 1, 2,3 du rhombencéphale.
Les cellules issues du pro encéphale et de la partie antérieure du mésencéphale colonisent le BNF
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Les cellules céphaliques fournissent la majeure partie du tissu mésenchymateux, du squelette crânien, le SNC en
totalité et le système sensitif en partie.
Les cellules vagales en arrière du rhombencéphale vont donner le système nerveux entérique (digestif).
Les cellules troncales fournissent les mélanocytes, les ganglions sensitifs et sympathiques, les cellules médullaires de
la glande surrénale.
Cellules lombo-sacrées donnent le système nerveux intestinal au niveau lombo sacrée
Les cellules gliales et les mélanocytes peuvent venir de l’ensemble du territoire des CCNs.
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Au niveau céphalique, on retrouve le pro encéphale (télencéphale diencéphale), le mésencéphale (tubercules
quadrijumeaux et les pédoncules cérébraux), le rhombencéphale (futur cerveau post, bulbe rachidien, cervelet, la
protubérance annulaire).
Les cellules provenant de ces zones là vont migrer sous l’ectoderme dans le mésoderme dans des espaces peu
cellulaires puis à l’intérieur des arcs pharyngiens ainsi que le bourgeon naso-frontal.
4) Rôle des CCNs dans la formation du germe dentaire :
Expérience de 1984 d’association/réassociation : Lusden
Technique : -Chez un embryon de souris à un stade développement de 6 à 12 somites on prélève 2 zones : les
cellules de la crête neurale et les cellules du trou neural avant la fermeture du tube neural complète.
-Dans un embryon plus développé de 13 à 34 somites on prélève 2 zones : le 1er arc pharyngien et une ébauche de
membre que l’on trempe dans la trypsine qui résorbe la membrane basale et permet ensuite grâce à des précelles
de détacher l’épithélium du mésenchyme. On garde les épithéliums uniquement dans cette expérience. On réassocie
les épithéliums avec les prélèvements qu’on a fait chez l’embryon plus jeune. On met ces réassociations en culture
12 jours in vivo.
Résultats :
- si on met en culture l’épithélium de l’ébauche de membre seul sans le réassocier on obtient un tissu
épithélial.
- si on met des cellules des crêtes neurales seules en culture on obtient du tissu cartilagineux et du tissu
nerveux.
- si on associe les cellules des crêtes neurales avec l’ébauche du membre on obtient du tissu osseux, du tissu
cartilagineux et du tissu nerveux.
-si on associe les cellules des crêtes neurales avec le 1 er arc pharyngé on va obtenir du tissu osseux (du
parodonte) et du tissu dentaire.
Conclusion : Ce sont les cellules des crêtes neurales qui sont impliquées dans la formation du tissu dentaire mais il
n’y a développement d’un organe dentaire que si les cellules des crêtes neurales sont associées avec un épithélium
spécifique, compétent. Il existe donc une information génétique au niveau de l’épithélium oral.
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5) transition épithélio-mésenchymateuse :
Avant leur migration, les cellules des crêtes neurales vont subir une transition épithélio-mésenchymateuse puisque
au départ ce sont des cellules qui proviennent de l’ectoderme (cellules épithéliales) : cellules progénitrices
neuroépithéliales qui vont se transformer en cellule de primordium de crête neurale puis en CCN prémigratoire et
enfin en CCN migratoire. On va passer d’un morphotype épithélial à un phénotype mésenchymateux. Les étapes
aboutissant aux CCNs prémigratoires sont sous la dépendance de la BMP4 qui va contrôler la spécification puis la
délamination. Avec leur transformation les cellules des crêtes neurales modifient leurs sécrétions.
Au départ les cellules pro génitrices sécrètent des protéines typiques des cellules épithéliales : la N-cadhérine, puis
sous l’action de la BMP4 on a l’expression de 2 gènes : Slug et RhoB, puis on a une disparition de la sécrétion de Ncadhérine au niveau des CCN prémigratoire. L’intégrine alpha4 béta1 est une protéine spécifique des cellules
mésenchymateuses.
Cette transition épithélio mésenchymateuse est valable pour tous les mésenchymes et pas uniquement la dent. Elle
est responsable de la formation de certains cancers comme le cancer du foie (hépatocytes qui redeviennent des
cellules mésenchymateuses).
Les cellules épithéliales sont principalement caractérisées par les molécules d’adhésion : les E cadhérines, les
claudines, les occludines, les desmoplakines et les cytokératines 8, 9, 18 et la mucine.
Les cellules mésenchymateuses (ex : les fibroblastes) sont caractérisées par : la fibronectine, la vimentine, la
vitronectine, des filaments d’actines, une protéine spécifique FSP1, des récepteurs au FGF en particulier le FGFR 2
(sur la membrane cytoplasmique des fibroblastes).
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La transition épithélio-mésenchymateuse peut se faire dans les deux sens.
6) Contrôle génétique :
Il existe des marqueurs moléculaires contemporains des processus de morphogénèse qui sont exprimées de façon
segmentaire et qui vont respecter les limites morphologiques entre les rhombomères et les arcs pharyngés. Parmi
ces gènes du développement on compte les gènes Hox (les plus connus) et qui sont groupés en complexes suivant
l’axe rostro-caudal de l’embryon. Néanmoins les cellules de crêtes neurales issues des rhombomères 1 et 2
n’expriment pas de gène Hox (Hox négatives) et vont coloniser le BNF et le 1er arc pharyngien (responsable de la
formation dentaire). Les cellules issues des autres rhombomères vont-elles exprimées le gène Hox.
Les cellules des crêtes neurales issues du rhombomère 2 vont coloniser le 1er arc pharyngé et vont donner le
cartilage de Meckel qui va donner par ossification le Malleus et l’incus (os endochondraux ou enchondraux). Le
rhombomère 2 va aussi produire tous les os membraneux de la face. Il y a à ce niveau expression de gènes Hox
divergents tels Msx1, Dlx, Barx.
Au niveau du 2ème arc pharyngé non concerné par la formation de l’organe dentaire il y a expression du premier gène
Hox (le plus antérieur) qui est Hox a-2. Les cellules des crêtes neurales issues du rhombomère 4 vont donner le
cartilage de Reichert qui va donner l’apophyse styloïde et le stapes (os du système auditif). Ce sont des os
enchondraux.
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Au premier stade de spécification (stade d’activation) des crêtes neurales, les gènes précoces (qui expriment des
facteurs de transcription pour la plupart) sont Sox, Sox9, twist, Slug
( : Snail), Msx1, Zic1 et Pax3. Ils sont activés
de manière séquentielle par des signaux qui proviennent du mésoderme, de l’ectoderme et des crêtes neurales elles
même. On a toujours le champs morphogénétique des BMP 2, 4, 5 et 8 qui s’exprime de manière très faible au
niveau de la plaque neurale et de manière beaucoup plus forte au niveau de l’ectoderme. On a d’autres activateurs
d’activation cellulaire comme le gène du FGF, le gène Wint, l’acide rétinoïque et le gène Notch.
Dans les autres stades de spécification des crêtes neurales (: maintenance et migration), on a à peu près les mêmes
gènes qui s’expriment mais avec des activités différentes.
La maintenance ou survie cellulaire des cellules des crêtes neurales est contrôlée par 3 gènes globalement : le gène
Snail/Slug, le gène FoxD3 et Sox10/ SoxE.
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Résumé : Les gènes impliqués dans le développement des CCNs :
L’induction des mécanismes de formation des CCNs se fait grâce aux BMP (à l’exception de BMP3), Wint, Notch, les
FGFs et l’acide rétinoïque. D’autres gènes vont assurés le contrôle du cycle cellulaire, l’adhésion intercellulaire et les
modifications du cytosquelette (la majorité des gènes ont plusieurs fonctions).Tout ceci va entrainer la
détermination dorso-ventrale de la différenciation des CCNs, la ségrégation des CCNs en fonction de l’axe rostrocaudal, l’inhibition de l’apoptose des cellules des crêtes neurales (maintien de la population) et la transition
épithélio-mésenchymateuse.
7) Des proteines particulières : les EPHRINES et leur récepteur EPH :
Les Ephrines A et B ont sur les cellules des crêtes neurales des récepteurs EPH pour intervenir dans le balisage des
voies migratoires des cellules des crêtes neurales, en particulier au niveau antérieur (ou segment rostral) de
l’embryon. Le contact ligand/récepteur sont très complexes et vont entrainer des réactions multi géniques qui vont
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induire la multiplication, la différenciation ou la coopération cellulaire. Si une cellule exprime l’Ephrine B2A et sa
voisine l’Ephrine 4, une séparation va se faire entre elles et une différenciation de cellules mésenchymateuses en
cellules épithéliales va se faire également.
Conclusions :
Les CCNs colonisent le bourgeon naso-frontal. Elles proviennent de la partie antérieure du pro encéphale et du
mésencéphale. Ce sont les cellules de la partie postérieure du mésencéphale et des rhombomères 1, 2 qui
colonisent le premier arc pharyngé et qui vont donner naissance à l’organe dentaire. On trouve dans la pulpe de la
dent des cellules mésenchymateuses qui sont encore des descendantes des crêtes neurales ce qui nous permet de
développer des thérapies en utilisant ces cellules multipotentes qui peuvent se différencier en cellules
cardiaques, en neurones ou reformer la cornée (premier application chez l’homme en 2010). Ces cellules souches
ont beaucoup plus de potentialité que les cellules souches stromales de la MO et les adipocytes par exemple.
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COURS 2
ASPECTS MORPHOLOGIQUES DE L’ODONTOGENESE
Pour donner des soins adaptés et de qualité on ne peut pas se limiter à connaître uniquement les pathologies
carieuses pas et parodontales qui sont infectieuses.
On se retrouvera également avec des anomalies dentaires et il est important que l’on est des connaissances
fondamentales des mécanismes qui y aboutissent. Pour simplifier, on a :
Anomalies de : - nombre : dent surnuméraire, absente…
- de forme : ex : dent riziforme -> en forme de grain de riz. Incisives centrales ayant une forme
atypique…
- structure : ex : dent mal formée, où l’émail ne s’est pas développé. L’émail étant absent, la dent va
s’user très rapidement (usure complet de la dent à 10 ans).
- position : correction plus simple par chirurgie ou par traitement orthodontique pour faire migrer les
dents.
Dans ce cours on va comprendre l’importance du dialogue qu’il existe entre l’épithélium et le mésenchyme (c’est un
ectomésenchyme car les crêtes neurales sont dans le mésenchyme). La première structure qui se met en place est
un épithélium odontogène (capable donner dent) en plus des crêtes neurales. Pour former une dent on a besoin
d’une crête neurale et d’un épithélium.
Ensuite nous verrons les modifications morphologiques liées à la formation des lames dentaires, à l’apparition des
placodes et l’évolution de ces bourgeons dentaires qui vont avoir une forme de cupule et une forme de cloche. Le
stade de la cloche dentaire sera suivi par la formation de la racine et la formation du parodonte.
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Les épithéliums odontogène apparaissent à partir du 36 ème jour de développement embryonnaire au niveau de la
partie inférieure du bourgeon nasal.
A partir du 38ème jour ils vont fusionner pour donner l’épithélium odontogène continu au niveau du maxillaire. Au
niveau maxillaire inférieur = mandibule on n’a qu’un seul épithélium odontogène de part et d’autre qui va se
développer pour occuper tout le territoire de la future mandibule. Donc en bas on dit que c’est un épithélium
odontogène mandibulaire.
Vue MEB (Microscope Electronique à Balayage) de la face d’un embryon humain de 7 semaines. On voit très bien le
procès nasal médian qui fusionne avec le procès nasal latéral. Les procès maxillaires (de part et d’autre) avec des
zones de fusions = sutures. Sutures, si malformation, à l’ origine de fente palatine et labiale (bec de lièvre). Les
problèmes de sutures sont également la cause de certaines agénésies dentaires. On voit au niveau mandibulaire
qu’on a un procès mandibulaire continu sans zone de fusion.
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La genèse de l’organe dentaire résulte d’un dialogue, d’interactions, entre l’épithélium et le mésenchyme. Nous le
verrons aujourd’hui uniquement sous forme anatomique, morphologique et nous verrons son évolution
histologique, en passant de l’épithélium odontogène, la lame vestibulaire, la lame dentaire primaire avec les
mécanismes de régionalisation dans cette lame dentaire primaire puis les stades d’évolution du bourgeon dentaire
Avec : -au stade du bourgeon juste un épithélium et un mésenchyme.
-ensuite au stade de cupule on commence à avoir la formation de tissus spécifiques : organe de l’émail, une
papille ectomésenchymateuse et le début de la formation du sac folliculaire -> structure qui entoure le germe
dentaire et qui sera à l’origine du tissus osseux alvéolaire, du ligament alvéolo-dentaire et du cément. Une lame
dentaire secondaire apparaît et sera à l’origine des dents permanentes. La lame dentaire primaire donne les dents
temporaires.
Représentation de plusieurs manières la situation anatomique et histologique que nous allons rencontrer. Au milieu
diapositive nous avons des vues horizontales = vues quand on est à l’intérieur de la cavité buccale et que l’on
regarde la mandibule ou le maxillaire. Vues frontales = vues qui sont dérivées de coupes histologiques.
(A droite de la diapositive) Schéma expliquant le devenir des 2 lames : on part d’un épithélium odontogène. On a la
formation d’une lame dentaire et d’une lame vestibulaire qui sont très proches. Cette lame vestibulaire va être à
l’origine du sillon vestibulaire (sillon vestibulaire = espace entre nos dents et la joue = le vestibule).
La lame dentaire se transforme en lame dentaire primaire qui va donner 10 germes dentaires par arcade (10 germes
dentaires au maxillaire, 10 germes dentaires a la mandibule).
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Il va y avoir après sur la lame dentaire primaire l’apparition d’une lame dentaire secondaire qui, elle, va nous donner
16 germes dentaires au maxillaire et 16 à la mandibule ce sont les dents définitives (on a 32 dents).
Sur la vue horizontale au centre de la diapositive on voit que la lame dentaire et la lame vestibulaire au stade de
l’épithélium odontogène sont 2 lames continues. On voit sur la lame frontale que l’épithélium odontogène est un
épaississement localisé de l’épithélium. La forme en fer à cheval de la lame vestibulaire donne une idée précise de la
forme du futur maxillaire et de la future mandibule.
On voit sur les coupes frontales qu’à partir de l’épithélium odontogène on va avoir 2 petites protubérances qui se
forment : la lame vestibulaire et la lame dentaire. La grande différence est que la lame vestibulaire reste continue
alors que la lame dentaire est discontinue. On voit des renflements qui apparaissent, chacun de ces renflements est
une placode et chacune de ces placodes va donner une dent. La surface de l’épithélium va se modifier c'est-à-dire
qu’au niveau en regard de la lame dentaire vestibulaire on va avoir des apoptoses cellulaires et un sillon qui va se
creuser et qui deviendra le vestibule. Les placodes vont continuer, donc la lame dentaire va continuer à se
développer, à s’allonger dans le mésenchyme puis elle va changer de forme avec une forme de petit bouton, on
parle du stade de la cupule, cette cupule va s’invaginer. Il va y avoir une individualisation au centre de cette cupule,
donc au centre de la cloche, d’une papille mésenchymateuse. Sur le schéma au niveau de la papille
mésenchymateuse : tout ce qui est en bleu = épithélium que l’on appelle l’organe de l’émail, c’est cette partie du
germe qui va assurer la formation de l’émail dentaire. La papille ici dessinée en rouge = zone où l’on trouve les
cellules des crêtes neurales et c’est à partir de cette papille que l’on va avoir l’apparition des odontoblastes qui sont
les cellules qui vont sécréter la dentine.
Situation histologique au tout début du développement dentaire au stade de l’épithélium odontogène.
Il y a 2 zones à différencier au niveau épithélial :
-zone correspondant aux flèches noires : épithélium buccal formé de 2 à 3 couches de cellules.
-zone correspondant aux 2 flèches rouges : épithélium odontogène se différencie de cet épithélium buccal
par une épaisseur plus importante liée à l’augmentation du nombre de couches cellulaires. Donc l’épithélium
odontogène apparaît comme un épaississement localisé de l’épithélium buccal. Ce qu’il y a d’intéressant : même à ce
stade très primaire/primitif du développement on note déjà dans le tissus conjonctif sous-jacent à l’épithélium une
accumulation cellulaire et donc c’est ce tissus délimité sur la diapositive par les pointillés rouges qui contient les
cellules des crêtes neurales. Autre aspect intéressant de cette diapo : présence à proximité de notre future papille
mésenchymateuse de vaisseaux qui se sont différenciés en même temps dans le mésenchyme.
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Comment peut-on expliquer la formation de l’épithélium odontogène.
Cet épithélium est formé de plusieurs couches cellulaires mais lorsqu’on a mesuré le nombre de divisions cellulaire
on s’est aperçu qu’il n’y avait pas d’augmentation du nombre de divisions cellulaires au niveau de l’épithélium
odontogène. Ce qui explique la formation de l’épithélium odontogène c’est un changement d’orientation du fuseau
mitotique lors de la division cellulaire. Dans l’épithélium oral la plaque équatoriale est perpendiculaire à la
membrane basale. Et donc dès qu’on a une multiplication on obtient une élongation de cet épithélium. Au niveau de
l’épithélium odontogène la plaque équatoriale est parallèle à la membrane basale et donc chaque division va
entrainer une superposition cellulaire, la création d’une nouvelle couche cellulaire. Donc avec le même rythme de
prolifération on va observer une invagination dans le tissu conjonctif sous-jacent par rapport à l’épithélium buccal.
Au niveau de l’ectomésenchyme donc du mésenchyme qui a été colonisé par les cellules des crêtes neurales. A priori
lorsqu’on voit la coupe histologique on peut penser que dans cette zone on a eu une augmentation de la
prolifération cellulaire, en fait il n’y a pas d’augmentation de la prolifération cellulaire. L’augmentation de la densité
par rapport au mésenchyme périphérique est liée évidement au fait que l’on a des cellules des crêtes neurales qui
ont migré donc on a augmenté le nombre de cellules et également que ces cellules des crêtes neurales qui sont
arrivées n’ont pas la même activité sécrétoire que les fibroblastes qui les entourent. Les cellules des crêtes neurales
vont sécréter beaucoup moins de matrice extra cellulaire que les fibroblates du mésenchyme. C’est ce qui crée cet
aspect de condensation cellulaire
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Cet épithélium odontogène va donner naissance à des lames dentaires (la lame dentaire primaire puis la lame
dentaire secondaire). Ces placodes dentaires qui apparaissent comme on l’a vu vont passer du stade bourgeon au
stade de cupule et au stade de cloche dentaire. On voit sur la partie droite de la diapositive les évolutions
morphologiques qui vont aboutir à former une dent. Important : la forme de la cloche dentaire, la forme finale,
correspond exactement à la forme de la dent qui va apparaître. Donc la cloche dentaire présente sur le schéma va
donner une dent qui va avoir 2 cuspides (cuspides = pointes des dents, les molaires et prémolaires ont plusieurs
cuspides) donc cette cloche dentaire va surement donner une molaire, ça dépend de l’angle de coupe, avec 2
cuspides. Si cloche dentaire devait donner une incisive on aurait une cloche dentaire régulière et non pas de double
structure comme ici. L’individualisation de la forme de la cloche est le moment où l’on commence à voir la différence
qui se fait entre la cupule âgée et la cloche c’est à ce moment que l’on commence à avoir une information sur le type
de dent qui va être formée.
Sur ces coupes histologiques on se rend beaucoup mieux compte de l’évolution de ces mécanismes. En haut on a
l’épithélium buccal, en dessous la lame dentaire (en dessous cf vidéo) à ce stade on voit déjà la future papille avec
condensation importante qui apparaît noire, on voit également des cellules qui sont allongées et qui non pas tout à
fait la même forme par rapport à ces autres cellules épithéliales et on voit apparaître une structure qui est l’ébauche
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du futur sillon vestibulaire (au niveau de la flèche en haut à droite). Ce mécanisme va continuer et on va arriver au
niveau de la cupule (coupe du dessous) avec différenciation beaucoup plus forte et l’on voit un organe de l’émail qui
a commencé à s’organiser avec ses cellules palissadiques cylindriques qui vont être à l’origine des améloblastes
=cellules qui assurent la sécrétion de la matrice amélaire et la croissance de l’émail. On voit au stade de la cupule
une très forte concentration mésenchymateuse. On voit également des petites lamelles osseuses = ébauche de la
crypte osseuse qui va entourer le germe (ici : microscopie à transmission donc on ne voit que des gris, on le verra
mieux tout à l’heure).
Le stade du bourgeon :
Sur cette préparation en microscopie optique avec une coloration rouge hématoxyline-éosine qui permet de bien
voir les structures de l’émail, On voit l’épithélium buccal -> quelques strates, et notre lame dentaire primaire qui
s’est allongée. Si l’on en fait une coupe (en bas de la diapo) on va voir la membrane basale qui entoure toute la lame
dentaire, des cellules épithéliales de remplissage, qui n’ont pas d’organisation particulière, pas de forme cylindrique
que l’on peut retrouver dans les cellules basales et de l’autre coté on retrouve la membrane basale.
La lame dentaire qui était au tout début un épithélium continu, à ce niveau là devient discontinu, chacun de ses
bourgeon est une entité bien définie leur nombre est contrôlé par le code génétique et chacun de ces bourgeons va
donner une dent différente avec une forme et une structure différente.
Au niveau de la partie épithéliale de ce bourgeon dentaire il y a une structure qui est à l’extrémité et qui s’appelle
le nœud de l’émail primaire (en vert sur le dessin) -> joue un rôle analogue à la crête apicale ectodermique dans le
développement des membres. Les cellules constituant le nœud de l’émail n’ont pas de différence morphologique (
on ne les distingue pas sur le coupe) mais on a pu mettre en évidence par hybridation in situ des molécules de
signalisation et des facteurs de transcription qui ne sont pas exprimés par les autres cellules épithéliales. C’est une
structure transitoire qui va disparaître au stade suivant et on verra qu’il y a d’autres nœuds de l’émail (nœuds de
l’émail secondaire) qui vont apparaître après.
Dans la partie ectomésenchymateuse on ne voit pas encore non plus d’organisation particulière. On voit un vaisseau
(important) et l’on voit à l’intérieur de la papille, couleur rouge clair également des vaisseaux. Donc cette partie est
richement vascularisée, on aura besoin de beaucoup d’éléments nutritif pour former une dent, de beaucoup d’ions
et donc il faut une circulation sanguine de bonne qualité.
Ce que l’on voit bien sur cette image avec une jolie coloration bleue ciel ce sont les lames osseuses primaires (à
droite de l’image) qui sont l’ébauche de l’os mandibulaire et de l’os maxillaire en fonction d’où l’on se trouve. Ces
lames osseuses sont à l’origine de l’os basal et non pas de l’os alvéolaire (l’os alvéolaire est l’os qui entoure la dent et
qui se forme au moment où se forme la racine) si on enlève une dent cet os alvéolaire disparait c’est pour ça que
chez les vieilles personnes avec une prothèse totale en bas cet os alvéolaire disparait et les prothèses ne tiennent
plus mais il reste toujours l’os basal, ces 2 tissus osseux ont une origine embryologique différente. A ce stade du
développement les travées osseuses que l’on voit c’est l’os basal de la mandibule et du maxillaire ce n’est pas
l’ébauche de l’os alvéolaire.
21
Stade de la cupule (suit le stade du bourgeon)
2 stades de développement : stade de la cupule jeune et le stade de la cupule âgée.
Au moment de la formation de la cupule jeune on voit que la partie épithéliale va commencer à s’évaser (au niveau
du bourgeon elle était quasiment plate) on a l’impression que la partie épithéliale continue à se développer et
qu’elle butte contre la partie ectomésenchymateuse et qu’elle va l’entourer. Donc au départ elle était plate elle
butte contre ces structures et donc elle va se développer latéralement pour entourer la papille
ectomésenchymateuse. C’est au stade de la cupule jeune que la partie épithéliale prend le nom d’ organe de l’émail.
Elle commence à être différenciée si on effectue une coupe le long de l’axe rouge (flèche sur le schéma à gauche de
la diapositive) on va traverser 2 couches cellulaires très spécifiques. Au niveau externe on a l’E.D.E « Epithélium
Dentaire Externe » puis on traverse une zone claire (sur la préparation histologique) qui sont des cellules épithéliales
indifférenciées de remplissage, c’est dans cette couche que l’on va retrouver le nœud de de l’émail primaire. Ensuite
on arrive à un épithélium qui est l’E.D.I. « Epithélium Dentaire Interne ». Donc « interne » et « externe » c’est par
rapport à la papille, donc soit on est à l’intérieur de la cupule EDI soit on est à l’extérieur de la cupule.
On voit que la caractéristique de ces 2 épithéliums dentaires est l’apparition de cellules cylindriques allongées, on a
une évolution très remarquable de la morphologie cellulaire par rapport aux cellules d’un épithélium de
recouvrement classique comme celui de la cavité buccale.
Dans la partie ectomésenchtmateuse on ne voit rien de particulier, on voit quand même quelques petits vaisseaux.
On remarque que par rapport au cliché précédent on commence à avoir une organisation des tissus qui entourent le
germe dentaire, on à l’impression qu’il y a des fibres, des couches cellulaires qui entourent le germe dentaire, cette
structure s’appelle le sac folliculaire. Le sac folliculaire qui entoure le germe dentaire va être impliqué dans la
formation de la racine.
22
La cupule va continuer à évoluer pour devenir une cupule âgée. Entre ces 2 stades on a 2 grands changements au
niveau épithélial : disparition du nœud de l’émail primaire et un changement de forme des cellules de remplissage
de l’organe de l’émail. (rq : pas de forme spécifique de ces cellules au stade cupule jeune). Lorsqu’on passe au stade
suivant ces cellules s’organisent pour former le « Réticulum Etoilé » -> cellules ayant une forme d’étoile avec
d’énormes espaces intercellulaires qui sont remplis de GlycoAminoGlycanes hydrophiles (GAG), on le voit bien au
microscope optique.
Sur le dessin qui correspond à une coupe dans une lèvre de l’organe de l’émail on voit également une différenciation
entre l’E.D.I. et l’EDE. L’E.D.E. : cellules cylindriques, elles restent de petite taille. Tandis que dans l’E.D.I. les cellules
commencent à s’allonger énormément, très grandes cellules qui vont donner les améloblastes. Ce sont donc des
cellules cylindriques polarisées. Au niveau de la papille ectomésenchymateuse.
Au niveau de la papille ectomésenchymateuse on voit beaucoup de taches rouge clair qui correspondent à des
vaisseaux on a donc une vascularisation importante qui s’organise. On remarque qu’on a une vascularisation
importante autour de l’organe de l’émail en regard de l’E.D.E. il faut beaucoup de vaisseaux pour assurer la
vascularisation de notre futur organe de l’émail et de notre future papille.
La lame dentaire primaire existe toujours, elle va devenir discontinue et va même disparaître. Après on gardera une
cloche dentaire totalement indépendante.
Lame dentaire secondaire et les bourgeons de remplacement
23
C’est au niveau du stade de la cloche dentaire que vont se former la lame dentaire secondaire qui va donner les
bourgeons de remplacement à l’origine des dents permanentes. On voit sur ces radiographies d’enfants au départ
(radio du haut) 10 dents de lait puis lorsque l’enfant grandi (en bas) on voit apparaitre les germes des dents
permanentes en position linguale ou palatine par rapport aux germes des dents temporaires.
Sur la lame dentaire primaire qui a donné la première incisive temporaire on va avoir une lame dentaire secondaire
qui va donner la première incisive permanente. Sur le germe de la 2ème incisive temporaire on va avoir une 2ème lame
dentaire qui va apparaître et qui va former la 2ème incisive (incisive définitive). Même chose pour la canine… pour la
première molaire temporaire on va avoir une lame dentaire secondaire qui apparaît et qui va nous donner une 1ère
prémolaire définitive. Par contre sur la lame dentaire primaire de la seconde prémolaire ou 2ème molaire temporaire,
il va apparaître une lame dentaire beaucoup plus importante qui va nous donner la seconde prémolaire définitive, la
1ère, la 2ème et la 3ème molaire définitive. Sans qu’il y ait d’anomalie de développement le nombre de molaires peut ne
pas être fixé à 3, il peut y avoir 4 molaires. On voit aussi sur ce schéma que les lames dentaires secondaires qui vont
donner la 1ère, la 2ème molaire ont de la place pour s’orienter dans le mésenchyme et devenir verticales. La 3ème
molaire est un peu bloquée par les 2 autres c’est pour ça que très classiquement les dents de sagesses ont des
problèmes d’orientation et qu’on est obligé d’enlever beaucoup de dents de sagesses qui sont horizontales au lieu
d’être verticales parce qu’il n’y avait pas assez de place pour que cette lame dentaire secondaire devienne parallèle
au 2 autres. On va également observer une apoptose de la lame dentaire primaire qui va commencer à disparaître et
à se résorber.
Stade de cloche
On va avoir apparition dans l’organe de l’émail d’une nouvelle couche, une nouvelle structure cellulaire qui est le
stratum intermédium. On ne le voit pas bien sur la préparation car comme l’on a un grossissement entre chaque
étape de la placode, le bourgeon était tout petit la cupule un peu plus grosse mais pour la cloche on a une structure
qui peut atteindre 1 à 2 mm de diamètre. Donc le grossissement de la microscopie optique va diminuer, on voit les
tissus mais on voit moins bien les structures cellulaires.
Coupe au niveau de la lèvre épithéliale (flèche rouge) on va avoir l’E.D.E., le R.E. (on le voit très bien, il est clair) et
puis on a une petite couche cellulaire qui s’appelle le Stratum Intermédium (S.I.). le S.I. est formé de cellules
épithéliales allongées dont l’axe est perpendiculaire à l’axe des cellules de l’E.D.I.
Dans l’organe de l’émail on voit également apparaitre au centre de la cloche (partie interne) des cellules très très
allongées avec des noyaux situés du coté opposé à la membrane basale ce sont les préaméloblastes. Donc le
développement de l’émail va débuter au centre de la cloche. Si on a une dent avec 2 cupules (comme sur les dessins)
on aura nos premiers améloblastes à la partie la plus antérieure des futures cupules. La différenciation cellulaire se
fait ici et va après en direction de la périphérie et en direction du centre du sillon. Sur le schéma on a au niveau des
cupules des préaméloblastes qui se transforment rapidement en améloblaste et à la périphérie on a encore des
cellules épithéliales allongées mais qui ne sont pas encore des préaméloblastes
Au niveau de la jonction entre l’E.D.I. : couche de cellules cylindriques et l’E.D.E. on a la formation d’une structure
qui s’appelle la Gaine de Hertwig juste à l’endroit où les 2 populations épithéliales se rejoignent, la membrane basale
fait un replis très fort qui est la gaine de Hertwig. La gaine de Hertwig va s’allonger pour former la racine dentaire.
24
On voit également à ce stade la structuration du sac folliculaire (SF que l’on voit très bien sur la coupe histologique)
et de la crête osseuse l’os étant coloré en bleu ciel.
Caractéristiques du stade de la cloche :
-organe de l’émail :
-mise en place d’une 4ème couche cellulaire le S.I.
-formation de la gaine de Hertwig qui sera à l’origine de la formation de la racine.
-mise en fonction des nœuds de l’émail secondaires, chaque nœud de l’émail correspondant
à une future cuspide. En fonction de la dent il peut y avoir de 1 à 5 nœuds de l’émail secondaire.
-différenciation cellulaire :
-partie ectomésenchymateuse : apparition des Odontoblastes, cellules qui commencent à sécréter
de la dentine (cf cours sur la dentinogenèse)
-E.D.I. On voit apparaitre les améloblastes (cf cours sur amélogenèse)
-La dent a à peu près sa forme définitive
-il y a la formation d’une crypte osseuse entourant la cloche
-on voit apparaitre les lames dentaires secondaires pour les dents successionnelles
-la lame dentaire primaire commence à se détruire par apoptose.
On voit sur le schéma que la lame dentaire primaire commence à se détruire par apoptose. La cloche dentaire va
être séparée de la lame dentaire primaire. C’est à partir de la lame dentaire secondaire que l’on va former la dent
permanente.
25
Récapitulatif de toutes les étapes :
-épithélium odontogène : épithélium plus épais avec un début de condensation dans le mésenchyme
-dédoublement des lames : lame vestibulaire et lame dentaire.
-bourgeon : se développe, l’épithélium continu à s’enfoncer dans le mésenchyme, la condensation
ectomésenchymateuse qui se voit de plus en plus
-la cupule : jeune et âgée
-la cloche dentaire avec la forme définitive de la dent, disparition de la lame dentaire primaire ainsi que la formation
de la lame dentaire secondaire
La formation de ces structures vient d’un dialogue entre l’épithélium et l’ectomésenchyme qui vont se différencier
en même temps, au même endroit en regard l’un de l’autre. Les premiers odontoblastes apparaissent en regard des
premiers améloblastes. Les tissus vont être chronologiquement synchronisés.
On a plusieurs étapes :
1 : l’initiation : formation de l’épithélium odontogène, il y a un message qui passe entre l’épithélium et
l’ectomésenchyme
2 : détermination de l’identité dentaire
3 : détermination de la forme
4 : Différenciation cellulaire
26
Actuellement on sait que ces dialogues se font sur la base de l’expression de molécules de signalisation particulières.
En particulier avec un ensemble de gènes Hox négatif, msx, dlx… c’est la combinaison des différents gènes et de leurs
protéines qui va aboutir à l’identité dentaire.
C’est un mécanisme à peu près identique à celui qu’on observe durant la formation de glandes, des cheveux et
également des écailles. Les dents sont en fait juste des écailles qui ont migré dans la cavité buccale, on a des
poissons qui ont des écailles qui ont des structures très proche des dents de requin.
27
COURS 3
INTERACTIONS EPITHELIO-MESENCHYMATEUSES DANS L’ODONTOGENESE
But du cours : montrer les concepts qui ont dominés l’embryologie avant que la régulation moléculaire de
l’odontogénèse s’impose il y a 10/15 d’années. (Les régulations moléculaires de l’odontogénèse seront traitées dans
le cours qui suit). Il faut rappeler que les interactions épithélio-mésenchymateuses dans les développements des
organes ont toujours été un domaine clé et ça s’est construit sur une série d’expériences qui ont permis de
comprendre exactement le rôle des différents tissus et leurs interactions.
Les inductions instructives et permissives.
Au niveau du rectangle rouge on a les inductions permissives c’est un facteur inducteur qui ne modifie pas
l’engagement tissulaire mais permet au tissu de s’engager dans une voie où il aurait dû s’engager. Donc on ne va pas,
par exemple, entrainer une modification épithélio-mésenchymateuse par contre si un tissu qui est en place est
appelé à se développer plus fortement dans la morphogénèse c’est dû à une induction permissive.
Les inductions instructives par opposition (carré en bas vert et bleu) sont de 2 types. Ces inductions vont
modifier l’engagement du tissu dans une voie spécifique. Le signal instructif peut provenir de 2 mécanismes
différents : ça peut être du à une molécule diffusible qui va traverser une portion de l’embryon. On va définir ce
domaine traversé comme un champ morphogénique.
Dans ce champ morphogénique on aura des gradients de molécules instructives différentes. Donc en suivant
ce gradient (carré en bas à droite où il y a des différences de densité de points) on aura la mise en place de tissus,
d’organes différents. Dans notre cas on pourra avoir par exemple passage des incisives à molaires, première molaire,
deuxièmes molaire, troisième molaire… par des diffusions différentes de molécules instructives. Ce signal instructif
peut être dû également au contact entre 2 tissus. C’est ce que l’on voit dans le carré bleu (en bas à gauche) où le
contact entre ces 2 tissus va imposer une modification du tissu.
Pour différencier les inductions instructives dues à une diffusion ou à un contact il suffit de faire des expériences
d’association-réassociation en mettant entre les tissus un filtre qui empêche des molécules de passer.
28
Ces interactions épithélio-mésenchymateuses sont connues grâce à des expériences de dissociation-réassociation
dont on a déjà parlé dans les cours précédents. La base du mécanisme est d’utiliser une enzyme, la trypsine pour
dégrader la membrane basale qui sépare les 2 tissus et on peut juste après, en exerçant une force mécanique et en
tirant sur les 2 tissus avec des précelles, les séparer.
On peut ainsi réassocier des tissus qui ont différentes origines, différents temps, qui n’ont pas la même durée de
développement embryonnaire pour voir quel tissu va induire un changement dans l’autre tissu (où se trouve le
mécanisme inducteur).
Ces expériences d’association-réassociation, si elles permettent bien de voir quel est le tissu responsable de
l’instruction, ne permettent pas de déterminer le type de molécule. Donc en fait on a contourné ce problème en
imbibant des particules ou des sphères, aves des molécules, des facteurs de croissance, des molécules inductives
pour voir quelle était la molécule qui était en jeu.
Un exemple de fonctionnement de ces expériences d’association-réassociation avec 2 tissus de recouvrement :
-Un tissu cutané caractérisé par la présence de poils, de glandes sudoripares (ici tissu en rose)
-une muqueuse de recouvrement dont la structure est un kératinisé ou non kératinisé où il n’y a pas de
glandes sébacée ou de poils. (partie haute de la diapo).
Si dans le tissu muqueux on découpe une fenêtre dans laquelle on met l’ensemble du tissu cutané, que l’on
met ces tissus en culture, on va garder notre phénotype tissu cutané : c'est-à-dire que l’on va garder les poils et les
glandes sudoripares. (partie basse de la diapo).
29
Si l’on fait une expérience similaire c’est-à-dire que l’on va utiliser toujours un tissu muqueux mais que l’on
ne greffe que la partie épithéliale sur ce tissu muqueux et que l’on remet en culture, on va obtenir un tissu muqueux
uniquement.
Ce qui veut dire que l’information, l’identité tissulaire, est contenue dans le mésenchyme à ce stade. Il y
aura une induction mésenchymateuse pour transformer le tissu épithélial où il y avait des poils et des glandes
sudoripares en un tissu épithélial de recouvrement de muqueuse.
Plan
Dans le domaine de l’odontogénèse on a 3 grandes parties :
- la 1ère partie est la régionalisation de l’arc pharyngé.
-la 2ème partie : On le début réel de l’odontogénèse avec un stade d’initiation, il comprend la détermination
du site dentaire et l’identité dentaire dans ce site.
-3ème étape : étapes de la morphogénèse avec la détermination de la morphologie dentaire, la
différenciation cellulaire, la minéralisation tissulaire qu’on verra en particulier à la fin du cours sur l’amélogénèse et
la dentinogénèse.
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Vue relativement récente de ces différentes étapes et des facteurs qui interviennent dans le dialogue épithéliomésenchymateux.
Dans ce cours on verra principalement ce qu’il y a dans le carré rouge : c’est la détermination de la région et
de l’identité dentaire, ce qui chez la souris correspond à un passage de 10 jours de développement embryonnaire à
11/12 jours de développement. On va avoir à ce moment-là apparition de la placode dentaire sous l’effet de gènes,
que l’on verra en détail. Puis dans la dernière étape du cours d’aujourd’hui (partie droite de la diapo en dehors du
carré rouge) on verra l’influence des interactions épithélio-mésenchymateuses sur la morphogenèse.
Sans rentrer dans les détails, on voit que l’on retrouve des molécules de signalisation qui sont toujours à peu
près les mêmes qui sont produites au niveau de l’ectoderme : BMP, FGf, SHH, WINT et TNF. Au niveau du
mésenchyme on retrouve les BMP et l’activine dans le stade initial puis on va trouver BMP, FGF et WINT.
Pour l’organe dentaire on a conduit des expériences d’association-réassociation dans les années 60 à 80.
L’expérience (dans le carré rouge) a consisté à des réassociations de tissus de la peau avec des tissus de l’organe
dentaire : ici (en bleu) un tissu épithélial cad le futur organe de l’émail et du mésenchyme de peau (rose).
Lorsqu’on le remet en culture on obtient de la peau. A ce stade là, si on réassocie un épithélium de la peau avec la
papille mésenchymateuse dentaire, on obtient une dent. On voit bien qu’à ce stade de développement l’information
est contenue de la partie mésenchymateuse. On sait qu’en fait il s’agit d’un tissu ecto-mésenchymateux car l’on
retrouve des cellules originaires de la crête neurale.
31
La régionalisation du 1er arc pharyngé.
Elle a été montrée par des expériences réalisées par Lumsden. Il a montré que si l’on associait-réassociait un
épithélium du 1er arc avec un épithélium du 2ème arc en fonction de la chronologie on n’avait pas le même succès
dans la production de dents. L’échelle sur la gauche correspond au pourcentage de greffons qui vont donner une
dent.
Dans la première expérience, l’expérience contrôle, si l’on prend un épithélium du 1 er arc pharyngé avec un
ectomésenchyme du 1er arc pharyngé, dans à peu près 100% des cas on va réussir à faire une dent jusqu’à un stade
de développement 11 de l’embryon.
Dans l’expérience de réassociation du 1er arc avec un ectomésenchyme du 2ème arc (courbe avec les ronds), on voit
qu’on a une transition très forte du nombre de dents formées : à partir du 11ème jour où l’on ne va plus arriver à
former de dents. Ca nous montre bien qu’à partir du 11ème jour, la formation dentaire dépend de la présence d’un
ectomésenchyme du premier arc.
Maintenant les expériences inversées : on associe un épithélium du 2ème arc avec soit l’ectomésenchyme du 1er arc
(courbe avec les points noirs) soit l’épithélium du 2ème arc avec l’ectomésenchyme du 2ème arc pharyngé, c’est
l’expérience contrôle (en bas -> trait horizontal).
Conclusion : le 2ème arc pharyngé n’est pas capable de donner de dents. Par contre à partir du 11ème jour on
s’aperçoit que si l’on a greffé un ectomésenchyme du 1er arc on va commencer à former des dents. Donc cette
expérience montre qu’au 11ème jour du développement de l’embryon de souris, l’induction instructive bascule et
passe de l’épithélium à l’ectomésenchyme.
Le même type d’expérience mais l’on se focalise sur le 1er arc pharyngé et l’on sépare la partie rostrale de la partie
caudale entre le jour 9 et le jour 10 de développement embryonnaire. On voit que le 1er arc pharyngé se régionalise
à ce moment là. Dans la partie rostrale c’est du jour 8 au jour 10 que l’épithélium joue un rôle inducteur. A partir du
11ème jour c’est l’ectomésenchyme qui devient inducteur à son tour. On a donc la régionalisation du 1er arc
pharyngé qui apparait dans cette fenêtre entre le 8ème et le 9ème jour.
32
En résumé sur le stade d’initiation.
En utilisant uniquement des expériences d’association-réassociation, hétérotopiques et hétérochroniques, on peut
en conclure que les placodes dentaires proviennent d’un dialogue entre un épithélium et un ectomésenchyme
avec 3 périodes :
-la période d’initiation qui se traduit par une régionalisation et une segmentation du 1er arc pharyngé avec
détermination du site odontogénique et la formation des placodes dentaires.
-Enfin on aura des interactions épithélio-mésenchymateuses qui vont permettre la détermination de la forme de
l’organe dentaire.
-Cette morphogénèse donnera la nature, la fonction de la future dent, donc une incisive ou une molaire en fonction
de l’endroit où elle se forme.
La morphologie ou comment est ce que la croissance cellulaire différentielle au niveau d’un épithélium peut
permettre l’apparition d’une morphologie?
33
La morphologie dentaire se détermine au stade de la cloche. L’organe de l’émail s’est organisé avec différentes
couches cellulaires et structures à l’intérieur :
- un épithélium dentaire (en noir sur les dessins),
-un épithélium dentaire interne,
-un épithélium dentaire externe,
-un réticulum étoilé (résille sur le schéma)
-un stratum intermédium qui a une structure cellulaire qui se situe entre le réticulum étoilé et l’épithélium dentaire
interne.
A un moment du développement il va y avoir l’apparition d’une structure qui s’appelle un nœud de l’émail.
Ce nœud de l’émail correspond à des cellules qui ne prolifèrent plus et qui sortent du cycle mitotique. Les cellules
de part et d’autre de ces zones vont continuer à proliférer. Donc au tout début quelques cellules quittent leur
activité de prolifération mais les cellules (en noir) de l’épithélium dentaires continuent à proliférer.
On a donc un mécanisme de croissance différentielle. Il va se former un repli qui va devenir de plus en plus
important (plusieurs replis possibles). Chaque repli va correspondre à la cuspide d’une dent. Sur le schéma on a une
dent avec 2 cuspides où on voit apparaître dans un second temps un 2ème nœud de l’émail (3ème schéma du haut) qui
va se développer avec le même mécanisme que l’autre mais comme il y a une différence chronologique on va
définir une morphologie dentaire qui va être caractérisée par une cuspide vestibulaire plus prononcées que la
cuspide palatine.
Notion de centre de signalisation
Ces nœuds de l’émail sont des centres de signalisation.
Par définition, un centre de signalisation est une structure cellulaire transitoire responsable de la synthèse de
facteurs de transcription et de molécules de signalisation qui vont déterminer localement l’activité cellulaire d’un
territoire tissulaire.
Au cours de la formation dentaire on a successivement 3 types de centres de formations (=centres de
signalisation) :
-un centre de signalisation précoce (au moment où l’on a la formation de la placode) au stade d’initialisation
donc au 11ème jour.
-on a un centre de signalisation qui est appelé le nœud de l’émail primaire entre le 13ème et le 14ème jour du
développement embryonnaire de la souris
-plus tard après la disparition du nœud de l’émail primaire, on a l’apparition du nœud de l’émail secondaire
vers le 15ème/ 16ème jour du développement embryonnaire.
34
Au stade d’initiation, le 1er centre de signalisation appelé le centre de signalisation précoce, va permettre le
bourgeonnement épithélial responsable de la formation de la placode dentaire. A ce stade on a un signal épithélial
(cf avant) qui va entrainer une activité dans l’ectomésenchyme. Le signal épithélial correspond à la sécrétion de
BMP4 qui va entrainer au niveau de l’ectomésenchyme l’expression du gène MSX1. MSX1 est également activé par
la BMP2 du tissu mésenchymateux.
Le 2nd centre de signalisation, le nœud de l’émail primaire, correspond au niveau morphologique au stade de
la cupule dentaire. Il apparait à la fin de l’évolution du bourgeon, à la partie apicale du bourgeon et reste actif de 24
à 36h jusqu’à ce que débute le stade de la cupule. L’apparition de ce centre de signalisation est sous la dépendance
de la BMP4 ectomésenchymateuse. Rq : On a vu avec les expériences d’association réassociation qu’à certains
moments que c’était le mésenchyme qui avait les molécules capables d’induire le développement dentaire, donc
cette molécule c’est principalement la BMP4 qui a été activée par le gène MSX1 situé également au niveau du
mésenchyme.
L’activité de BMP4 va entrainer l’expression dans l’épithélium de certains gènes ou certains facteurs de croissance
comme MSX2, BMP2 et P21. P21 et BMP2 dans l’épithélium sont des molécules pro-apoptotiques donc c’est
l’apparition de ces molécules qui va entrainer la disparition de ce nœud de l’émail primaire.
Après les nœuds de l’émail primaires vont apparaitre des nœuds de l’émail secondaires qui vont
correspondre aux futures cuspides de la dent (cf diapo précédente). On voit déjà sur ce schéma à ce stade là que les
molécules qui vont entrainer des variations morphologiques sont produites au niveau de l’épithélium : ce sont les
BMP4 et 2 qui entrainent l’apoptose et les FGF 4 et 9 qui vont entrainer eux une prolifération dans le mésenchyme
(ou ectomésenchyme) et dans l’épithélium.
35
Des préparations d’hybridation in situ qui correspondent au nœud de l’émail primaire.
Le nœud de l’émail primaire se situe dans la partie épithéliale au centre de la cupule (dessiné sous forme de sphère
rouge en bas à gauche). Ce sont des expériences d’hybridation où on a marqué certains facteurs de croissances en
particulier les Fgf -3, Fgf –4 et Fgf-10 (fibroblast grows factors).
C’est au niveau du nœud de l’émail que sont produits les Fgf 3 et 4 :
la fgf 4 est vraiment localisée exactement au niveau du nœud de l’émail primaire (coupe au milieu en haut
de la diapo).
Le fgf 3 est synthétisé au niveau du nœud de l’émail mais également dans l’ectomésenchyme sous-jacent
(coupe en haut à gauche). Rq : bien qu’on ait une sécrétion de Fgf 3 abondement dans tout le tissu qui entoure le
nœud de l’émail on n’observe pas une prolifération au niveau de ce nœud de l’émail. Ceci est dû au fait que les
cellules du nœud de l’émail n’expriment pas de récepteurs aux Fgf donc elles ne réagissent pas à cet afflux de
facteurs de croissances.
Le résultat va donc être une activité de prolifération cellulaire très importante autour du nœud de l’émail qui
va entrainer le passage du stade cupule au stade de cloche et qui va donc permettre à l’organe dentaire
embryonnaire de se développer.
Associée à cette absence de récepteurs aux Fgf , on a également une sécrétion au niveau du nœud de l’émail
de facteurs pro-apoptotiques p21, EF1, BMP4 et BMP2. Sous l’effet de ces 2 mécanismes on contrôle très
exactement la durée de vie de ce nœud de l’émail à 24/36h chez la souris.
On voit à gauche des coupes histologiques faites à travers les cupules d’une première molaire de souris au stade 13
jours et 14 jours. Le marquage BrDU permet de voir la prolifération. On voit ainsi qu’au 13 ème jour on a une
prolifération autour de l’organe de l’émail, la prolifération qui se continue au 14ème jour mais on voit une limite très
nette entre le nœud de l’émail et les tissus qui l’entourent.
On voit à droite des reconstitutions 3D de coupes faites tout le long de la dent. On voit les territoires de la dent et le
marquage BrDU (premières reconstitutions à gauche) : au niveau du centre de la future cuspide on voit bien qu’on
n’a pas de prolifération cellulaire. On prend ensuite tout à droite le facteur P21 (pro apoptotique) où on voit qu’il est
exprimé de manière très importante au 14ème jour au niveau du centre de la future cuspide. Une fois que le nœud de
l’émail a disparu sont expression est beaucoup plus faible.
36
Des dents un peu plus complexes avec des nœuds de l’émail secondaires.
On voit par hybridation in situ, cad la même méthode que précédemment, une reconstitution 3D (à droite) avec en
fonction des jours l’expression des facteurs qui contrôlent l’apparition du nœud de l’émail (ici p21). On voit que
l’expression p21 correspond exactement dans le développement de la dent où on aura les cuspides, donc on aura une
relation directe entre les nœuds de l’émail secondaires et la forme de la dent.
Il y a une théorie du module de développement émise en 2000 par Jernvall et Thesleff (chercheuse finlandaise très
importante dans le développement dentaire).Développée diapo 19.
37
C’est la création de module et la répétition de ce module qui permet à la fois la mise en place de l’identité et de la
morphologie dentaire. Donc un module commun de signalisation se met en place et va déterminer une région avec
un potentiel odontogénique. C’est la phase d’initiation.
Au cours de cette phase d’initiation on va avoir apparition de plusieurs centres de signalisation qui vont
correspondre à des territoires précis et on va avoir la formation de placodes. Avec la multiplication des modules et
leur interaction on va obtenir un gradient qui va permettre la mise en place des incisives, des canines, des
prémolaires et des molaires.
Donc, ce module peut être défini comme formé par des facteurs de transcription, de molécules de signalisation
(dont l’expression n’est pas constante tout au long de la génèse dentaire) et de l’activité combinatoire
d’homéogènes-molécules de signalisation qui vont conditionnées l’identité.
Les facteurs de transcription et les molécules de signalisation vont interagir spécifiquement à chaque étape :
bourgeon, cupule, cloche et formation des centres de signalisation.
Chez l’Homme cela est très complexe (car on a 3 molaires et des dents de lait) alors que chez la souris c’est un
mécanisme relativement simple (car on a un seule type de dent c'est-à-dire l’incisive à croissance continue et une
seule molaire). Tout ce qui a été dit précédemment c’était pour la souris du jour 9/10 jusqu’au stade de la cloche
tardive au 16ème jour, au moment de l’éruption. Chez l’Homme on va débuter à la 5ème semaine du développement
embryonnaire pour arriver à la 18ème semaine du développement avec le début de la formation de l’émail, de la
dentine…
On retrouve chez l’Homme les mêmes facteurs de croissance dans l’épithélium et dans l’ectomésenchyme avec
quelques petites différences. Chez l’Homme la différence c’est qu’on connait surtout le rôle des facteurs de
croissance par les pathologies qui sont associées à leur disparition. Ex : pathologie avec disparition de MSX1 avec
altération spécifique de forme, de structure et de nombre de dents plus tard.
38
MORPHOGENESE CRANIO FACIALE
Cours du Professeur Cuisinier
PACES
2010/2011
2ème partie
39
Ce polycopié a été réalisé à partir des vidéos des cours donnés en amphithéâtre tout
au long du semestre par des tuteurs de la spécialisation dentaire.
Il ne représente en aucun cas une référence pour le concours et peut comporter des
erratas (l’erreur est humaine), ce document n’ayant pas été corrigé par le professeur
responsable de la matière.
En espérant toutefois qu’il vous aide lors de vos révisions ou vous éclaircisse les
points non compris du cours,
L’équipe du tutorat d’odontologie
40
COURS 4
LA REGULATION MOLECULAIRE DE L’ODONTOGENESE
Introduction :
Les gènes Hox ont un rôle très important dans le développement facial et dentaire, ce sont des gènes qui entrainent
la segmentation de l’organisme. Il existe également des gènes du stade d’initiation et des gènes liés à la
détermination de l’identité dentaire.
Principaux stades de développement et régulation moléculaire :
1/ organogénèse et génétique
1.1/complexe homéotique de la drosophile et organogénèse
La notion de complexe homéotique a été mise en évidence lors des premières études de morphogénèse de la
drosophile. On a remarqué qu’il y avait une série de gènes qui était responsable de la mise en place des différents
compartiments de la drosophile et si on avertissait certains gènes on pouvait faire 4 paires d’ailes, un deuxième
thorax, un 3ème thorax…. On pouvait donc modifier l’animal comme on voulait. Ces gènes sont des gènes
responsables du devenir des différents segments de la drosophile et certains ont une structure nucléique très
conservée de soixante paires de bases : on les appelle les gènes homéobox ou homéoboite. Ces soixante paires de
bases sont responsables d’une séquence de 160 acides aminées constituant une amino-protéine. Ces gènes sont
appelés des homéogènes.
La position spatiale d’une cellule dans un
organisme est déterminée par le complexe
homéotique (HOM-C) qui constitue le code
d’identité positionnelle pour l’ensemble
des cellules.
1.2/Complexe homéotique de la drosophile et Homéogènes Hox
Ces gènes de la drosophile sont également présents chez les
mammifères en particulier chez la souris chez l’homme et leur
expression dans des territoires particuliers doit déterminer la mise en
place axiale de l’embryon.
41
Chez l’homme, les homéogènes sont les gènes hox. Ces
gènes hox définissent un code , le code hox. Ce code est
responsable de la mise en place des différents
compartiements corporels : le tronc, les membres
supérieurs et inférieurs. Mais ces gènes hox ne sont pas
exprimés au niveau de la tête.
Existence d’une colinérité spatiale et temporelle. Plus
un gène est localisé en 3’ d’un complexe plus il est
exprimé antérieurement et précocément.
1.3/Code hox et développement facial
Au niveau de la tête, les cellules des crètes
neurales expriment des gènes qui sont des
gènes dits divergents ou parahox qui sont le
support de l’organisation de la partie
céphalique. Les gènes hox sont responsables du
développement du corps dans son entier à
l’exception de la tête. Les gènes non hox ou
divergents migrent dans le premier arc
pharyngé et proviennent des rhombomères 1 et
2 et de la partie postérieure du mésencéphale.
1.4/Code hox et développement dentaire
Le développement de l’organe dentaire est le
résultat de l’expression des différents gènes
divergents exprimés par les cellules des
crêtes neurales sous l’induction instructive
des cellules de l’épithélium oral. Cette
induction se traduit par l’expression de
molécules de signalisation et cette
signalisation permet l’expression
combinatoire d’homéogènes divergents par
les cellules de l’ectomésenchyme qui aboutit
à la formation d’une dent. La combinatoire
d’homéogènes qui met en place une incisive
est différente de celle qui met en place une
molaire. Pour toutes les dents le mécanisme
biologique est le même mais la combinatoire
d’homéogène et la signalisation épithéliale
sont différentes.
42
2/ Stade d’initiation : (E 8,5-E11)
2.1/ Mise en place d’un patron moléculaire rostro-caudal
Par hybridation in situ, on peut démontrer qu’à
partir du 8ème jour on a l’expression du Fgf-8 dans
l’épithélium odontogène. On peut le voir sur les
vues de face de l’embryon et sur les coupes
histologiques. Au 10ème jour, on a l’expression d’un
facteur de transcription qui est Lhx-7 au niveau de
l’ectomésenchyme rostral. Au 10ème jour, on a une
expression importante de Gsc abréviation de
goosécoïde au niveau de l’ectomésenchyme.
2.1.1/Rôle de FGF8
Les relations entre FGF8, Lhx-7 et Gsc sont très
importantes à ce stade. Au 11ème jour, on a une
expression forte du gène Gsc et un effet de
concentration très important de ce morphogène qui
agit par un effet de gradient de concentration. Si on
met des billes avec des concentrations différentes, on
voit que cette phase d’initiation dépend de la
concentration de FGF-8. Il agit comme un
morphogène important à ce stade du développement.
2.1.2/ Régionalisation du premier arc pharyngé
La phase d’initiation du système dentaire va se résumer
à, après 8,5 de développement embryonnaire,
l’expression FGF-8 uniquement dans la partie
odontogène. Au 10ème jour, on constate que FGF-8 va
induire l’expression de Lhx-7 dans l’ectomésenchyme
sous-jacent au niveau rostral et au niveau on aura
l’expression de Gsc. L’expression de Lhx-7 va entrainer
le blocage de l’expression du gène goosecoide dans la
partie rostrale et c’est à ce mécanisme que l’on doit la
régionalisation du 1er arc pharyngé. Ces trois gènes
régulent la régionalisation du 1er arc pharyngé.
43
2.2/ Détermination de la région dentaire
Au niveau épithélial, il y a des boucles de feed-back
positif entre Fgf-8 et 9 et le gène Pitx-8 ainsi qu’entre
Bmp-4 avec Islet-1. La localisation de Bmp-4 au niveau
antérieur et de Fgf-8 au niveau postérieur est
entretenue par Pitx qui a un effet inhibiteur sur Bmp-4
et un effet activateur sur Fgf-8. Le facteur de
transcription Shh qui est épithélial va entrainer
l’expression de Ptc et de Gly1,2 et 3. Au niveau
ectomésenchymateux, Fgf-8 et 9 va activer le gène Barx1, Lhx-6 et 7 et Dlx-2.
2.3/ Développement de la Placode dentaire
On retrouve une similitude entre
le développement de la placode
dentaire et le développement du
poil au niveau cutané au niveau
morphologique. On a pu suivre en
utilisant certains animaux l’effet
de certains gènes sur le
développement du poil. On a en
particulier pu mettre en évidence
l’action de Wint. En présence de
Wint, on a l’expression du gène
lef-1 qui est activé et va
permettre l’activation du gène Ta
qui est à l’origine de
l’ectodyplasin. Lorsque celle-ci va
se fixer à son récepteur sur la
membrane des cellules
ectomésenchymateuses, elle va activer une cascade de gènes en particulier Nf kappaB qui va permettre la formation
de la placode. Ce système peut être activé au niveau ectomésenchymateux par une molécule : l’activine.
Induction temps-dépendant entre l’épithélium
oral et l’ecto- mésenchyme
L’arrivée des crêtes neurales dans le 1er arc
pharyngé va permettre l’expression de
molécules de signalisation épithéliale qui vont
entrainer l’apparition du mécanisme de
régionalisation du 1er arc. Ceci va entrainer une
segmentation du 1er arc pharyngé avec le
phénomène d’initiation qui se traduit par al
formation de la lame dentaire. Au niveau de
lame dentaire, la combinaison de différents
homéogènes et facteurs de croissance va
permettre l’apparition d’une identité dentaire
spécifique.
44
3/Détermination de l’identité dentaire
3.1/L’homéocode dentaire
C’est l’homéocode odontogénique. C’est une théorie
ancienne (1995) qui utilise 4 gènes homéogènes : Msx-1,
2, Dlx-1 et goosecoide. Dans le secteur incisif, il y a
expression principalement Msx-1 et goosecoide, Msx-2 et
Dlx-1 ne sont pas exprimés. Au secteur molaire, Msx-1 et
Dlx-1 sont exprimés et Msx-2 et goosecoide ne sont
exprimés. Au niveau canine, Msx-1, Msx-2 et goosecoide
sont exprimés et Dlx-1 n’est pas exprimé.
3.2/Rôle de l’épithélium odontogène
Travaux de Mithadis : champs morphogénétiques dus aux
diffusions de facteurs de croissance. Dans l’épithélium
odontogène, il y a des gradients des molécules de
signalisation qui sont principalement Fgf, Bmp, Shh et Wint.
En fonction des concentrations de Bmp et Fgf, on va pouvoir
déterminer des incisives, des canines, des prémolaires et des
molaires.
3.3/ gènes, spécificité de site, problèmes dentaires
Les problèmes dentaires sont observés soit chez la souris, soit chez l’homme lors de syndromes ou pathologies du
développement dentaire.
45
3.4/Code homéobox Odontogénique
3.4.1/Barx-1/Msx-1
46
L’identité est liée à des modulations locales sous des inductions d’origine épithéliale.
3.4.2/ FGF-8/BARX1 : au niveau molaire
3.4.3/ FGF-8/BARX-1 : au niveau incisif
47
3.4.4/ inhibition de Barx-1
Donc Bmp4 contrôle l’expression du morphotype dentaire dans le secteur incisif.
Si on fait la même expérience 24h plus, on obtient une incisive. Au 11ème jour du développement embryonnaire, les
homéogènes divergents sont déjà en place et ne peuvent plus être modifié.
Conclusion des expériences : l’identité dentaire est liée à l’expression de facteurs de transcription : Msx-1, barx-1 qui
définissent un homéocode responsable de l’identité dentaire et du développement des incisives et des molaires.
DENTINOGENESE
Cours du Professeur Cuisinier
PACES
2010/2011
48
INTRODUCTION :
La dentinogénèse est la formation de la dentine. Cette dentine est un des trois tissus minéralisés de la dent. Nous
avons vu comment se formaient les germes dentaires, la mise en place des différentes étapes cellulaire (épithélium,
ectomésenchyme), ces différentes étapes aboutissant à la formation de la cloche dentaire.
Rappel morphologique : coupe de dent observée avec une loupe (ce n’est pas une coupe microscopique)
On peut voir les différents tissus minéralisés qui forment la dent :
L’émail qui entoure la dent, tissu le plus dur et le plus minéralisé de l’organisme
La dentine, aussi appelée ivoire qui est la charpente de la dent. C’est elle qui donne la résistance mécanique à la
dent. Ce tissu n’est pas innervé ou vascularisé mais contient les prolongements des corps cellulaires des cellules
49
qui forment la dentine, les odontoblastes. Les corps cellulaires des odontoblastes se trouvent dans la pulpe
dentaire.
Cément : il fait partie du parodonte (ensemble des tissus de soutien de la dent).
Différenciation des odontoblastes :
Les odontoblastes sont des cellules sécrétoires qui produisent la matrice dentinaire.
Germe dentaire vers la fin du stade de cloche.
Toutes les cellules en bleus sont des cellules épithéliales (épithélium dentaire externe, épithélium dentaire interne,
réticulum étoilé et stratum intermedium).
L’organe de l’émail est entouré par des cellules ectomésenchymateuses (en rouge). Elles sont situées au centre de la
cloche, sont des cellules prolifératives indifférenciées.
Les odontoblastes vont se différencier dans la zone orangée, au contact de l’épithélium dentaire interne. Les
premiers odontoblastes apparaissent au niveau des étoiles sur le schéma. Cette zone est vis à vis des cellules
épithéliales les plus allongées et correspondent aux futures cuspides des dents. La différenciation va ensuite
progresser en direction de la boucle cervicale (zone où l’épithélium dentaire interne affronte l’épithélium dentaire
externe).
Juste avant la différenciation des odontoblastes on a une situation histologique classique qui est une zone de
jonction épithélio-mésenchymateuse. On a une membrane basale d’interposition constituée de plusieurs lames :
la lamina densa (foncée sur les préparations de microscopie électronique à transmission) qui est
l’armature de la membrane basale.
La lamina lucida (au dessus) : elle correspond à la zone d’attache des hémi desmosomes entre les
cellules de l’épithélium dentaire interne et la membrane basale (hémi desmosomes : traits noirs sur
le schéma)
La lamina fibroreticularis : c’est elle qui comporte des fibrilles d’ancrage qui permettent l’ancrage de
la membrane basale à la papille ectomésenchymateuses.
Les cellules périphériques de cette papille sont à courte distance de la membrane basale et sont séparées par un
espace de quelques microns. Elles sont ovalaires, à noyau central et les organites cytoplasmiques sont répartis
uniformément dans le cytoplasme. Ce sont elles qui deviendront les odontoblastes.
50
La différenciation des odontoblastes va aboutir à la formation des pré-odontoblastes ; débute par l’arrêt de la
prolifération cellulaire des cellules situées à courte distance de la membrane basale. Après cette étape, on va noter
une augmentation de la taille des cellules puis en même temps qu’elles grandissent, elles se trouveront en contact
avec les fibres de la lamina fibroréticularis et on aura un accrochage de ces cellules à la membrane basale.
Ces cellules lorsqu’elles sont accrochées à la membrane basale sont appelées pré-odontoblastes.
En MET on peut voir ces différents éléments. Contact entre les fibrilles d’ancrage et les pré-odontoblastes.
Ces pré-odontoblastes vont ensuite se polariser. Le noyau s’éloigne de la membrane basale ; en même temps le
réticulum endoplasmique granulaire et l’appareil de Golgi se placent en position supra-nucléaire. Les citernes du
réticulum endoplasmique granulaires sont orientées parallèlement au grand axe de la cellule, l’appareil de Golgi,
situé au centre de la cellule se tourne vers le pôle cellulaire en contact avec la membrane basale.
On voit aussi apparaître au niveau du corps cellulaire un cil primaire à proximité du noyau.
51
Les éléments du cytosquelette (microtubules, filaments intermédiaires et microfilaments) s’accumulent au pôle de la
cellule au contact avec les fibrilles d’ancrage. Les mitochondries, quant à elles, restent dispersées dans l’ensemble de
la cellule.
En même temps que cela s’organise on a également une croissance de la cellule avec une forte augmentation du
REG, de la quantité d’appareil de Golgi et de mitochondries. Il en résulte un allongement de la cellule ; le corps
cellulaire va atteindre une longueur de l’ordre de 50m (une cellule non différenciée de la papille
ectomésenchymateuse a, à peu près, une taille de 10m).
Le pôle de la cellule en contact avec la membrane basale va devenir le pôle sécrétoire. Le pôle de la cellule où on
trouve le noyau devient le pôle basal.
La cellule, à ce stade, a une forme de poire dont la partie située au contact de la membrane basale deviendra le futur
prolongement odontoblastique.
C’est lorsque cette couche d’odontoblastes est formée sur la papille ectomésenchymateuse va prendre le nom de
pulpe dentaire.
La cellule va reculer en direction du centre de la pulpe et on aura un allongement progressif du prolongement
odontoblastique.
Dans la dentine adulte ces prolongements odontoblastique sont continus de la jonction émail/dentine jusqu’à la
pulpe, donc jusqu’à 2 ou 3mm de longueur.
En s’allongeant ce prolongement va aussi se ramifier, ce qui permettra des contacts entre les odontoblastes voisins.
Ce prolongement a une composition spécifique avec un cytosquelette très abondant. On ne trouve pas d’organites
cytoplasmiques impliqués dans la synthèse, on va trouver uniquement quelques mitochondries de petite taille à la
52
base du prolongement. Ce prolongement, lorsque la production et la maturation de la pré-dentine aura commencée,
va contenir de nombreuses vésicules de sécrétion et d’endocytose.
La matrice sécrétée en premier (pré dentine) est une matrice collagénique non calcifiée.
On a donc l’établissement d’une structure (le terminal web, ou toile terminale) au niveau de la zone entre le corps
cellulaire et le prolongement odontoblastique. A ce niveau on a constaté que de nombreux filaments d’actine et de
vimantine se fixent à face interne de la membrane plasmique et vont former cette toile perpendiculairement à l’axe
longitudinal cellulaire.
Ce terminal web fonctionne comme un filtre qui empêche les éléments du cytoplasme, en particulier les éléments de
grandes tailles (Golgi, REG, mitochondries) de migrer dans le prolongement odontoblastique. Par contre le terminal
web va laisser passer les vésicules de sécrétion et d’endocytose. Le passage de ces vésicules se fait au centre de la
cellule, endroit où ce terminal web a les plus grandes mailles.
Sur la face externe de la membrane plasmique vont apparaître des complexes de jonction circulaires qui relient les
odontoblastes entre eux, complexes de jonctions adhérentes et serrées.
On peut voir ce terminal web sur ce dessin : à l’intérieur de la cellule et au niveau de la face externe de la membrane
plasmique on retrouve un complexe de jonctions serrées et adhérentes.
En hachuré : jonctions communiquantes
La formation de ce terminal web et du complexe de jonctions aboutit à la formation d’une couche odontoblastique.
On note également à ce stade de la formation des contacts entre les prolongements odontoblastique par
l’intermédiaire de leur ramification.
Tout le territoire situé entre le complexe de jonction circulaire et la membrane basale est le compartiment prédentinaire, qui va contenir la pré-dentine. On a également établissement de jonctions (serrées ou communicantes)
entre les corps odontoblastique. De même au pôle basal on a des jonctions cellulaire entre les odontoblastes et les
cellules ectomésenchymateuses sous odontoblastique.
Séparation de 3 compartiments : pré dentinaire, pulpaire et couche odontoblastique.
Cette couche odontoblastique et le terminal web ainsi que le complexe de jonctions circulaires doivent être formés
pour que les odontoblastes soient fonctionnels et synthétisent la pré-dentine. Elle est d’abord sécrétée entre les
fibres d’ancrage de la membrane basale puis plus tard autour des prolongements odontoblastiques.
En l’absence de pathologie dentaire, d’agressions, des odontoblastes déposent de la pré dentine durant toute la vie
de la dent, donc de l’individu. Mais cette sécrétion n’est pas à vitesse constante mais se ralentit très fortement après
l’éruption de la dent dans la cavité buccale.
Une fois sécrétée la pré dentine subit un phénomène de maturation puis se minéralise dans la partie la plus éloignée
du corps cellulaire, entre les fibres d’ancrage.
Cette première couche de dentine formée au contact de la membrane basale s’appelle le manteau dentinaire.
53
Sur le schéma : lorsque la dentine se forme, la membrane basale disparaît et il y a contact direct entre l’émail formé
et la dentine. Cette zone est la jonction émail/dentine.
Cette différenciation des odontoblastes se fait suivant un gradient temporo-spatial très précis qui débute au sommet
de la cloche, au centre de la cloche, pour se diriger vers la boucle cervicale. On voit également que le dépôt de prédentine entraine un recul des corps cellulaires vers le centre de la pulpe dentaire. Ce recul entraine un allongement
du prolongement odontoblastique qui se retrouve donc entouré par un tissu minéralisé, la dentine, à son extrémité
et par un tissu non minéralisé à sa base, la pré-dentine. Il est donc dans un petit tube appelé un tubule dentinaire qui
a un diamètre d’environ 2,5m.
La membrane basale disparait au moment où l’émail va se former. La pré-dentine et la dentine se déposent dont au
contact de la membrane basale puis celle-ci va disparaître.
On peut voir également deux capillaires (en vert dans la papille) ; l’étape de la minéralisation a besoin de calcium, de
phosphate, d’énergie et de métabolite. La pulpe est richement vascularisée.
La dentine humaine est uns structure poreuse formée par des milliers de tubules, en moyenne 10 000 tubules par
mm2, elle est donc très perméable surtout vis à vis des bactéries qui peuvent rentrer dans les tubules au cours de la
carie dentaire. Cette perméabilité et le passage des bactéries est accrue par les tubules secondaires qui permettent
les communications entre prolongements odontoblastiques voisins.
Sur MET on voit un prolongement odontoblastique :
son diamètre n’est pas constant mais conique, plus fin vers la jonction émail/dentine
existence d’une ramification traversant la pré-dentine
54
Structure de la dentine :
Sur la coupe de gauche en MO (faible grossissement) : on voit les tubules dentinaires parallèles à la ligne en
pointillée. On a une couche odontoblastique en rouge et en dessous la pulpe dentaire.
Si on agrandit la zone de contact on peut voir les tubules et les prolongements odontoblastiques à l’intérieur des
tubules, les corps cellulaires des odontoblastes (noyaux au niveau du pôle basal), le terminal web et la pré-dentine
(couche claire).
A l’intérieur de la dent, si on regarde en MEB la paroi calcifiée on voit les ouvertures de ces tubules qui sont en très
grand nombre.
Régulation de la différenciation odontoblastique :
C’est un mécanisme parfaitement régulé.
Au niveau tissulaire on a étudié cette régulation par des expériences de dissociation/réassociation en utilisant
comme modèle la première molaire de la souris. On peut donc après destruction enzymatique de la membrane
basale séparer la partie épithéliale de la partie ectomésenchymateuse et les mettre en culture en milieu séparé et
les réassocier avec des stades de développement différents.
Au niveau moléculaire on peut cultiver des papilles ectomésenchymateuses en présence de molécules spécifiques
pour voir si ces molécules ont un rôle et à quel moment elles ont un rôle dans la régulation de la différenciation
odontoblastique.
Ici indiqué le TGF1 qui a un rôle dans l’induction de la différenciation odontoblastique.
Lors du passage du stade de la cellule périphérique aux pré-odontoblastes on a un ancrage des cellules sur les
fibrilles de la lamina fibroréticularis. On s’est aperçu que la fibronectine va s’accumuler dans la lamina fibroréticularis
lorsque les cellules se rapprochent de la membrane basale. Les récepteurs de 165kD vont apparaître sur la
membrane plasmique et vont être particulièrement nombreux au niveau de pôle cellulaire qui rentre en contact
avec la membrane basale. On aura donc une réaction de type ligand/récepteur entrainant une cascade de réactions
cellulaires, avec au final la polarisation de la cellule.
Si dans le même système de culture on met un anticorps anti-récepteur (empêchant le contact entre la fibronectine
et son récepteur) on n’aura pas de polarisation odontoblastique. Donc la fibronectine et son récepteur membranaire
sont essentiels pour obtenir la polymérisation odontoblastique.
Néanmoins la fibronectine seule ne peut pas entrainer la différenciation odontoblastique. Si on fait un substrat et
qu’on recoupe la fibronectine et qu’ensuite on cultive des cellules de la papille ectomésenchymateuse on n’obtient
55
pas de polarisation cellulaire. Il est probable que pour que la polarisation se fasse on ait besoin d’associer la
fibronectine avec d’autres composants des fibrilles d’ancrage de la membrane basale.
Un des composants de cette zone et dans la lamine fibroréticularis est le TGF1. C’est un facteur de croissance
multifonctionnel et est sécrété en quantité importante par les cellules de l’épithélium dentaire interne (flèches
vertes sur le schéma). Il est stocké dans les fibres d’ancrage de la membrane basale enrichies en fibronectine. De
plus les récepteurs membranaires à TGF1 sont exprimés fortement à la surface des cellules ectomésenchymateuses
périphériques, avant et au moment de leur polarisation.
Composition et maturation de la matrice dentinaire :
Elle contient essentiellement du collagène de type I mais aussi des glycoprotéines non collagéniques impliquées dans
la minéralisation.
En plus faibles quantités on retrouve d’autres types de collagène, des protéoglycanes, des métallo protéases
matricielles, des facteurs de croissance et d’autres composants d’origine diverses (protéines de l’émail et protéines
sériques ainsi que des phospholipides).
Il existe deux sites principaux pour la sécrétion des constituants de la pré dentine :
Base du prolongement odontoblastique (à proximité du corps cellulaire) : sécrétion principalement de collagène et
de protéoglycanes
Extrémité du prolongement odontoblastique : à proximité des fibres d’ancrage de la membrane basale : sécrétion de
glycoprotéines qui régulent le processus de minéralisation. Ce deuxième site va progressivement se déplacer au
fur et à mesure de la synthèse de pré dentine et du déplacement du front de minéralisation. Il restera dont
toujours au niveau de front du minéralisation (zone entre pré-dentine et dentine).
56
La pré-dentine une fois sécrétée va subir une étape de maturation qui permet la structuration du réseau de
collagène et la dégradation des glycoprotéines et protéoglycanes par des enzymes produites par les odontoblastes.
Le collagène
Le collagène de type I représente environ 85% de la matrice dentinaire.
On a deux types de collagène de type I :
le classique formé de 3 chaînes : deux chaines 1 et une chaine 2 (85%)
Les 15% restants sont des associations de 3 molécules 1
Le rôle principal du collagène est de constituer l’armature de la matrice dentinaire qui est formée par un réseau de
fibre de gros diamètre. En effet les molécules de pro collagène sécrétées par les odontoblastes s’associent
progressivement dans l’espace pré dentinaire pour former des fibrilles, puis des fibres dont le diamètre peut aller
jusqu’à 200 nm.
Le réseau collagénique ainsi formé est stabilisé par de nombreuses liaisons croisées covalentes qui s’établissent
entre les fibres sous l’action de la lysyloxydase. Cette enzyme est également sécrétée par les odontoblastes.
L’épaisseur de la couche de pré dentine correspond au temps nécessaire à la formation et à la stabilisation de ce
réseau de collagène.
Le second rôle du collagène de type I est le support du minéral dentinaire. Ce minéral est formé principalement de
cristaux d’hydroxyapatite déficiente en calcium et carbonatée. Dans la pré dentine on trouve également d’autres
types de collagènes :
type V (3% du collagène total synthétisé et sécrété par les odontoblastes). En association avec le
collagène de type I
Faible quantité de collagène de type VI, localisé à proximité des corps cellulaires odontoblastiques
Dans la première couche de pré dentine sécrétée, située entre les fibres d’ancrage de la membrane basale, on
trouve des fibres de collagène de petite taille orientées parallèlement à ces fibres. La présence de ces fibres mêlées
aux fibres d’ancrage renforce la cohésion entre la dentine et la première couche d’émail qui va se déposer sur le
manteau dentinaire.
Dans la pré dentine située autour des prolongements odontoblastiques les fibres sont de plus gros diamètres et
orientées perpendiculairement à l’axe du prolongement. Ces fibres confèrent au tissu une certaine élasticité qui lui
permet d’amortir les chocs que subit la dentine lors de la mastication.
Entre les fibrilles d’ancrage on trouve les fibrilles de collagène. Il n’y aura pas d’espace entre la dentine et l’émail
grâce à ce système.
Il y a augmentation d’épaisseur des fibres en se rapprochant de la partie distale de la pré dentine.
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L’expression du gêne codant pour la chaine 1 du collagène de type I est mise en évidence par hybridation in situ.
On visualisera ce gêne par la présence de grains noirs au niveau des odontoblastes nouvellement différenciés au
niveau de la papille dentaire (pulpe).
Evidemment il n’y a pas de marquage dans la partie de l’organe de l’émail car c’est un tissu épithélial, il n’y a dont
pas de collagène de type I.
On a aussi production de collagène au niveau des ostéoblastes qui assurent la formation de l’os alvéolaire qui
donnera la crypte osseuse autour de la dent.
Les protéines non collagéniques :
On sait que la minéralisation de la pré dentine débute au niveau des fibres de collagène de type I mais le collagène
seul n’induit pas la minéralisation. Celle ci est initiée par des protéines non collagéniques qui se fixent sur les fibres
de collagène et organisent le dépôt de l’hydroxyapatite à l’intérieur et à la surface des fibres de collagène. Les
odontoblastes produisent un grand nombre de protéines non collagéniques. Les plus abondantes appartiennent à la
famille des SIBLINGS.
Elles sont au nombre de 5 dans la pré dentine :
La sialophosphoprotéine dentinaire (DSPP)
La phosphoprotéine matricielle dentinaire
La sialoprotéine osseuse
L’ostéopontine
La phosphoglycoprotéine extracellulaire matricielle
Elles partagent 7 caractéristiques communes :
Elles sont principalement dans l’os et la dentine en quantités différentes
Sécrétées lors de la formation et minéralisation de ces deux tissus
Elles possèdent toutes une séances adhésives RGD (arginine, glycine, acide aspartique) qui permettent à ces
protéines de se lier à la membrane cellulaire sur des récepteurs de type intégrine.
Cette liaison permet de transmettre un signal qui va activer des voies de signalisation intracellulaire.
Elles sont toutes phosphoryles (acide, affinité pour le calcium)
Elles sont glycosylées
Leurs gênes, dont l’organisation est identique, sont situés sur le bras long du chromosome 4 dans la région q21.
La SIBLING la plus importante dans la minéralisation de la pré dentine est la DSPP.
La sialophosphoprotéine dentinaire ou DSPP est une protéine chimère formée de 3 parties distinctes à l’origine de 3
protéines avec des fonctions différentes. Ces 3 protéines sont :
la dentine sialoprotéine (DSP ou sialoprotéine dentinaire). Elle est produite du côté N-Terminale de la DSPP
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La glycoprotéine dentinaire ou DGP au milieu de la DSPP
La phosphoprotéine dentinaire (DPP) du côté C-terminal de la DSPP
Cette protéine chimère va subir un premier clivage sous l’action d’une protéase et il y aura libération de DPP. Ce
clivage est réalisé rapidement après la synthèse de DSPP. La DSPP n’est pas présente dans la pré dentine en tant que
telle mais juste dans l’odontoblaste car ce premier clivage a lieu au moment de la sécrétion à proximité de la
membrane plasmique. C’est ce clivage qui va permettre l’activation de la DPP.
Un deuxième clivage permet l’activation et la séparation de la DSP et de la DGP. Il est réalisé par une métallo
protéinase matricielle, la MMP20, enzyme sécrétée par les odontoblastes à proximité de la membrane plasmique. La
durée de vie de ces 2 protéines est courte car elles sont rapidement dégradées en de nombreux fragments et elles
sont dégradées par la MMP2 et la MMP20.
Les fragments générés sont réabsorbés par les odontoblastes et réutilisés.
Les molécules de DSP ne sont pas dégradées car on en retrouvera une partie dans les tubules dentinaires.
DSP
La DSP est une molécule de 95kD qui représente de 5 à 8% des protéines non collagéniques de la matrice dentinaire.
Elle est faiblement phosphoryle, fortement glycosylée et contient beaucoup d’acide sialique. Environ 1/3 des sucres
portés par la DSP sont constitués par de l’acide sialique.
On a également mis en évidence que cette protéine porte deux chaines de chondroïtine-6-sulfate. La structure finale
de cette protéine est donc d’être un protéoglycane. La localisation par immunocytochimie a montré que cette DSP
est principalement présente dans la paroi des tubules dentinaires et on a émis l’hypothèse que cette glycoprotéine
pourrait maintenir le diamètre du tubule en bloquant la minéralisation de la matrice, évitant ainsi une sclérose
dentinaire.
DGP :
La DGP est la moins connue des 3 protéines issues de la DSP. C’est une petite protéine de 19kD phosphorylée sans
fonction connue.
DPP :
La DPP est la plus grosse des 3 protéines avec 140kD. C’est aussi la plus abondante car elle représente la moitié des
protéines non collagéniques de la matrice dentinaire. C’est la protéine la plus acide jamais découverte chez les
mammifères avec un poids isoélectrique voisin de 1. Cette acidité s’explique par la composition de la protéine en
acides aminés : 85% d’acide aspartique et de phosphosérine. Ces deux acides sont à peu près en quantités
équivalentes.
La séquence primaire de la protéine est surtout constituée de répétition de motifs DS et DSS. Ces répétitions
constituent des domaines très négatifs qui vont fortement se lier avec des ions calciums (positifs et divalents).
Cette DPP est constituée à proximité du front de minéralisation où elle se lie au collagène de type I de manière
covalente. Elle concentre les ions calcium dans la fibre de collagène I et induit la formation d’hydroxyapatite.
De nombreuses expériences in vitro à partir de protéine purifiées on démontré ce rôle de promoteur de la
minéralisation. Par ailleurs les souris Knock out pour lesquelles le gêne de la DSPP est inactivé montrent une
augmentation de l’épaisseur de la pré dentine, donc un retard de minéralisation. Ces souris présentent également
une hypominéralisation généralisée de la dentine, semblable à celle retrouvée dans la dentinogénèse imparfaite de
type III, pathologie humaine héréditaire.
D’autres études ont montré l’influence des SIBLING sur la minéralisation : on voit que 3 de ces SIBLINGS ont un rôle
dans la minéralisation : la sialophosphoprotéine dentinaire, la phosphoprotéine dentinaire matricielle 1 et la
sialoprotéine osseuse.
Deux SIBLINGS (ostéopontine et la phosphoglycoprotéine extracellulaire matricielle) inhibent la minéralisation.
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Autres :
Les autres protéines non collagéniques de la matrice dentinaire sont essentiellement 2 protéines riches en acide
gamma carboxy glutamique (gla protéine) :
Ostéocalcine : 85% des gla protéines
Protéines gla matricielle : 15% restants
Ces deux protéines régulent négativement la minéralisation en inhibant la formation de l’hydroxyapatite.
On trouvera aussi diverses glycoprotéines acides : l’ostéonectine, la thrombospondine et la glycoprotéine acide
osseuse BAG-75.
Les protéoglycanes :
Ils sont peu abondants et représentent moins de 5% des protéines non collagéniques de la matrice dentinaire. Ce
sont surtout des protéoglycanes portant des chaines de chondroïtine-4 sulfate. Lors de la maturation de la
prédentine la plupart des protéoglycanes sont dégradés à proximité du front de minéralisation principalement par
des métallo protéinases. Environ 40% des protéoglycanes vont ainsi disparaître de la pré dentine lors de la
maturation.
La MMP3 qui est sécrétée par les odontoblastes intervient dans cette disparition en dégradant les chaines de
chondroïtine 4 sulfate. La structure de ces protéoglycanes comprend de nombreux groupes sulfates et carboxyle qui
leur permet de se fixer au calcium et à le rendre indisponible pour la minéralisation. Les protéoglycane fixent aussi la
minéralisation en inhibant la fibrigénèse du collagène. Leur destruction progressive permet la croissance du
diamètre des fibres de collagène en partant du corps cellulaire jusqu’au front de minéralisation.
Minéralisation de la matrice dentinaire
La dentine adulte minéralisée contient en poids à peu près 70% de minéral. Ce minéral est une hydroxyapatite
carbonatée
Des ions négatifs de la molécule (hydroxyles ou phosphates) seront remplacés par des groupements carbonates. Ces
groupements carbonates vont entrainer également une déficience en calcium (3 charges moins). Mais on peut
trouver beaucoup d’autres ions qui se formeront dans la dentine lors de sa formation.
On retrouve à peu près la même hydroxyapatite dans le tissu osseux. Les cristaux sont de forme différente mais
surtout comme le tissu osseux se remodèle, on pourra trouver accumulation d’ions tels le strontium ou le plomb.
Le fluor pourra remplacer l’hydroxyapatite dans l’émail pour rendre l’émail résistant à la déminéralisation ou à la
carie dentaire.
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Pour qu’il y ait minéralisation il faut présence de calcium au niveau de la pré dentine. Une quantité importante de
calcium est transportée à travers la couche odontoblastique depuis les capillaires sous odontoblastiques jusqu’à la
pré dentine. Les odontoblastes sont reliés par des jonctions serrées peu perméables au calcium, donc la majeure
partie du calcium transite par le cytoplasme odontoblastique. Ce transport actif par la cellule présente l’avantage
d’un meilleur contrôle de la quantité de calcium qui arrive dans la pré-dentine ce qui favorisera l’association correcte
des ions calcium et phosphates.
Le calcium doit être transporté dans la cellule sans qu’il y ait augmentation de la concentration de calcium libre intra
cytoplasmique sinon on aurait une modification des fonctions cellulaire essentielles. Plusieurs mécanismes ont été
proposés pour l’entrée du calcium au niveau de pôle basal de l’odontoblaste (cf schéma).
Il pourrait entrer par l’intermédiaire de vésicules d’endocytose capables de se déplacer jusqu’au pôle apical
(odontoblaste de gauche)
La deuxième voie est l’utilisation de canaux calciques localisés dans la membrane cellulaire de l’odontoblaste. Dans
ce cas là, le calcium une fois rentré dans la cellule aurait deux possibilités de déplacement :
Soit il se lie à des protéines de liaison du calcium, calcium binding protein
Soit ils se lient à des protéines acides de la membrane cellulaire appelées annexines. Elles sont
connues pour se lier fortement au calcium et sont capables de se déplacer le long du feuillet interne
de la membrane plasmique. La sortie du calcium se ferait différemment selon l’endroit de la
minéralisation de la pré-dentine.
Minéralisation entre les fibres d’ancrage le calcium stocké dans des vésicules qui
bourgeonnent (matricielles) pourrait directement être sécrété. C’est à l’intérieur de ces
vésicules qu’a lieu la formation des cristaux d’hydroxyapatite (rupture de la paroi et
minéralisation qui s’étend aux fibres de collagène avoisinante)
Minéralisation au contact des prolongements odontoblastiques : plus de vésicule matricielle,
le calcium sort directement de la cellule dans la matrice pré-dentinaire. Dans ce cas là, le
calcium doit sortir par l’intermédiaire de protéines transmembranaires, canaux calciums
ATP-ase ou échangeurs sodium/calcium. Ces systèmes ont été localisés dans la membrane
odontoblastique à proximité du front de minéralisation.
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Les vésicules matricielles se trouvent aussi au niveau du tissu osseux. Lorsqu’on a formation de ces vésicules, on a
accumulation de calcium et de phosphate à l’intérieur de la vésicule matricielle. Elles ont un diamètre d’environ
200nm. Sa membrane contient de nombreuses enzymes (cf schéma) et possède deux feuillets.
Les métalloprotéinases (MMP2, 3 et 13) vont avoir comme action la dégradation partielle ou totale des
glycoprotéines ou protéoglycanes présents dans la matrice dentinaire. Cela permettra de créer un environnement
favorable à la minéralisation.
On trouvera aussi des phosphatase alcalines (libération de phosphates des phosphoprotéines), ATP ases alcalines
(hydrolysation de l’ATP) et pyro phosphatase (augmentation de quantité de phosphatases libres).
Les vésicules matricielles concentrent une partie importante du calcium, il se forme donc des cristaux à l’intérieur de
la vésicule matricielle. Les premiers cristaux à apparaître le font au niveau du feuillet interne de la paroi des vésicules
en relation avec les phospholipides membranaires puis ils apparaîtront au centre de la vésicule en relation avec les
molécules kind binding qui libèrent le calcium. L’accumulation de cristaux assure le remplissage de la vésicule après
sa rupture.
Lorsque la vésicule est pleine, le minéral perce la membrane et va se déposer à l’intérieur des fibres de collagène
pour former des nodules à partir desquelles la minéralisation se propage. La coalescence des nodules donne des
cristallites en forme d’aiguille qui fusionnent eux mêmes latéralement pour former des cristallites plus larges en
forme de ruban.
AU niveau des prolongements odontoblastiques la minéralisation a lieu directement dans la matrice car il n’y a pas
de vésicule matricielle dans la pré dentine à ce niveau. Les cristaux se forment directement à l’intérieur des fibres de
collagène de type I de manière à ce que leur axe longitudinal soit parallèle avec l’axe longitudinal de la fibre de
collagène. On retrouvera à ce niveau dans les zones creuses des fibres de collagène les gla protéine, des
protéoglycanes et des phosphoprotéines qui vont réguler la croissance de ces cristaux.
La dentine n’est pas un tissu homogène percé de tubules. On retrouvera des zones dans la dentine où la
minéralisation est un peu imparfaite et on voit que cette minéralisation est liée à la fusion de calcosphérites.
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Ces calcosphérites sont des structures globulaires très grosses qui vont être traversées par les tubules. Elles sont
d’habitude parfaitement fusionnées mais elles peuvent ne pas l’être et on aura un espace ; c’est comme ça qu’on a
pu les observer.
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