Histogénèse de l’émail – Histologie Dentaire

Histogénèse de l’émail – Histologie Dentaire

Introduction

L’amélogénèse est le processus de formation de l’émail, assuré par les améloblastes, qui sont des cellules sécrétrices dérivées de l’épithélium adamantin interne. Ces cellules épithéliales se différencient pour produire l’émail, une structure acellulaire, avasculaire et sans innervation. Après l’éruption dentaire, les améloblastes disparaissent par apoptose, rendant impossible toute nouvelle apposition ou croissance de l’émail.

L’amélogénèse comprend deux étapes principales :

1. Élaboration d’une matrice organique extracellulaire.
2. Minéralisation de la matrice organique, incluant :
   • Formation et allongement des cristaux.
   • Involution de la matrice organique et maturation des cristaux.

L’amélogénèse est déclenchée par la dentinogénèse : dès qu’une première couche de dentine est formée, les améloblastes commencent leur activité.

Rappel : Formation des germes dentaires

La formation des germes dentaires se déroule en quatre étapes successives :

Lame dentaire primaire

À la 5ᵉ semaine de la vie intra-utérine, l’épithélium stomodéal prolifère, séparé du mésenchyme par la lame basale, formant la lame dentaire primitive. Celle-ci se dédouble pour donner :

• La lame vestibulaire, préfigurant le vestibule.
• La lame dentaire, en forme de fer à cheval, préfigurant les arcades dentaires.

Développement de l’organe dentaire

Le développement de l’organe dentaire se déroule en trois phases :

Stade de bourgeon

Ce stade résulte de renflements épithéliaux à l’extrémité de la lame dentaire primaire. Il correspond à l’initiation de la dent.

Stade de cupule

À ce stade, une cascade de phénomènes permet la transformation du massif épithélial en tissu dentaire (émail) et péri-dentaire. C’est un stade de morphogénèse.

Stade de cloche

Chaque capuchon se transforme en cloche dentaire, marquant le début de la cytodifférenciation et de la morphogénèse. Les composantes dentaires se mettent en place, incluant :

• L’organe de l’émail, constitué de :
  • Épithélium adamantin externe.
  • Réticulum étoilé.
  • Stratum intermedium.
  • Épithélium adamantin interne.
• La papille mésenchymateuse, précurseur de la dentine et de la pulpe.
• Le sac folliculaire, précurseur du cément, du ligament alvéolo-dentaire et de l’os alvéolaire.

Le nœud de l’émail agit comme un centre organisateur initial, suivi par les nœuds secondaires de l’émail, qui finalisent la morphogénèse des dents. C’est à ce stade que les acteurs de l’amélogénèse sont mis en place.

Organe de l’émail

L’organe de l’émail, au stade de la cloche dentaire, est composé de quatre couches cellulaires :

1. Réticulum stellaire (ou étoilé) : Au centre, les cellules sont écartées par des glycosaminoglycanes sécrétés, leur donnant un aspect étoilé.
2. Épithélium adamantin externe : En périphérie, les cellules conservent une forme cubique.
3. Épithélium adamantin interne : En regard de la papille dentaire, les cellules deviennent cylindriques et se différencient en préaméloblastes non sécrétants.
4. Stratum intermédium : Situé entre l’épithélium adamantin interne et le réticulum étoilé, il présente une forte activité de phosphatase alcaline, formant une unité fonctionnelle essentielle pour la formation de l’émail.

Le point de réflexion entre l’épithélium adamantin interne et externe, appelé boucle cervicale, est à l’origine de la crête de Hertwig, qui assure le développement de la racine dentaire.

Chronologie de l’amélogénèse

Minéralisation des couronnes des dents temporaires

Dents temporaires	Début de l’amélogénèse	Fin de l’amélogénèse
Incisive centrale	14ᵉ sem. IU	1 à 3 mois
Incisive latérale	15ᵉ sem. IU	2 à 3 mois
Canine	16ᵉ sem. IU	9 mois
1ʳᵉ Molaire	15ᵉ sem. IU	6 mois
2ᵉ Molaire	19ᵉ sem. IU	11 mois

Remarque : L’amélogénèse débute à la 14ᵉ semaine in utéro pour les dents temporaires.

Minéralisation des couronnes des dents permanentes

Dents permanentes	Début de l’amélogénèse	Fin de l’amélogénèse
Incisive centrale	3 à 4 mois	4 à 5 ans
Incisive latérale	3 à 4 mois	4 à 5 ans
Canine	4 à 5 mois	6 à 7 ans
1ʳᵉ Prémolaire	2 ans	5 à 6 ans
2ᵉ Prémolaire	2,5 ans	6 à 7 ans
1ʳᵉ Molaire	Naissance	3 ans
2ᵉ Molaire	2,5 ans	7 à 8 ans
3ᵉ Molaire	8 à 10 ans	12 à 16 ans

Remarque : La formation de l’émail peut durer plus de 5 ans pour certaines dents permanentes. Connaître ces périodes est crucial pour anticiper les anomalies liées à des maladies altérant l’amélogénèse pendant la vie fœtale ou l’enfance.

Histogenèse de l’émail (Amélogénèse)

L’émail est une matrice extracellulaire minéralisée sécrétée par les améloblastes, des cellules prismatiques épithéliales dérivées de l’épithélium adamantin interne. La sécrétion de dentine par les odontoblastes est indispensable pour transformer les préaméloblastes en améloblastes sécrétants.

L’émail, fortement minéralisé, est principalement constitué de cristaux d’hydroxyapatite. Sa formation dépend de trois facteurs :

• Une bonne nutrition de l’organe dentaire.
• La présence d’enzymes membranaires comme la phosphatase alcaline.
• L’existence de cellules épithéliales différenciées sécrétant la matrice organique.

L’amélogénèse se divise en deux phases : sécrétoire et maturative.

Phase sécrétoire de l’amélogénèse

Protéines de l’émail

Les protéines constituent la matrice organique, incluant :

• Amélogénines (90 %).
• Énaméline, tuftéline, améline (10 %).
• Enzymes (protéases, métalloprotéinases, phosphatases) et traces de protéines non collagènes.

Minéralisation de l’émail

Contrairement à la dentine ou l’os, la minéralisation de l’émail ne passe pas par des vésicules matricielles. Les cristaux se forment directement dans les protéines récemment sécrétées, s’accroissant rapidement jusqu’à ce que l’émail atteigne son épaisseur définitive.

Phase de maturation de l’émail

Les minéraux affluent, permettant l’accroissement des cristaux en longueur et en largeur. La trame protéique est dégradée par des protéases sécrétées par les améloblastes, libérant des polypeptides qui entourent les cristaux. Cette élimination de la matrice organique et de l’eau accompagne un afflux minéral, augmentant la minéralisation de l’émail (de 30 % initialement à un état fortement minéralisé).

Cytodifférenciation de l’améloblaste

Les améloblastes, dérivés de l’épithélium adamantin interne, atteignent un haut degré de spécialisation. Leur différenciation nécessite la présence de dentine et commence au niveau des cuspides ou du bord incisif, progressant vers les boucles cervicales.

Le cycle de vie de l’améloblaste comprend quatre stades :

Stade de pré-sécrétion (Pré-améloblaste)

Les cellules de l’épithélium adamantin interne sont cubiques ou cylindriques basses, avec :

• Un noyau central.
• Un appareil de Golgi au pôle basal, près du stratum intermedium.
• Des mitochondries et organites dispersés.
• De nombreux lysosomes au pôle apical, riches en phosphatase acide.

Les cellules sont unies par des jonctions proximales (échanges) et distales (imperméables). La membrane basale se désintègre, permettant le contact avec le manteau dentinaire minéralisé, qui induit l’amélogénèse. Le pré-améloblaste sort du cycle mitotique, devenant post-mitotique, en synchronisation avec les odontoblastes (décalage de 24 à 66 heures).

Stade sécrétoire

Les améloblastes synthétisent et sécrètent la matrice organique. Les protéines sont produites dans l’ergastoplasme granulaire, condensées dans l’appareil de Golgi en grains sécrétoires. La première couche d’émail, aprismatique, est sécrétée sans prolongement de Tomes, directement au contact du manteau dentinaire.

Les améloblastes émettent ensuite un prolongement de Tomes, isolé par un complexe jonctionnel terminal. Ce prolongement libère des grains sécrétoires à deux sites :

• Proximal (près du complexe jonctionnel) : forme la paroi du puits, devenant l’émail interprismatique.
• Distal (surface du prolongement) : remplit le puits, formant le prisme ou bâtonnet de l’émail.

La minéralisation débute immédiatement, avec des cristaux s’intégrant à ceux de la dentine.

Stade de maturation

Les améloblastes migrent, diminuent en hauteur et en volume, et leurs organites sont dégradés par des enzymes lysosomales. La membrane cytoplasmique distale alterne entre :

• Une bordure en brosse (jonction proximale lâche, distale serrée) : permet l’introduction de minéraux.
• Une bordure lisse (jonction proximale serrée, distale lâche) : facilite l’élimination des protéines et de l’eau.

Stade de protection

Les améloblastes perdent leur bordure striée et sécrètent un matériel semblable à une membrane basale. Des hémidesmosomes ancrent les améloblastes à l’émail, formant l’épithélium réduit de l’émail avec l’épithélium adamantin externe et le stratum intermedium. Cet épithélium isole l’émail du follicule dentaire avant l’éruption.

Les améloblastes disparaissent après l’éruption, ayant une durée de vie transitoire.

Migration et maturation

Les améloblastes migrent vers l’extérieur, tandis que les odontoblastes migrent vers la pulpe. La formation de l’émail progresse de manière centrifuge, débutant au sommet des cuspides et s’étendant vers le collet.

Bibliographie

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7. Goldberg M. Histologie de l’émail. https://docadis.upslse.fr:443/http/www.empremium.com/data/traites/mb/28-53160/. 2008.

Histogénèse de l’émail – Histologie Dentaire

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