La dentine
La Dentine : Une Exploration Complète
Définition et Rôle Structural
La dentine est un tissu calcifié essentiel de la dent, formant la majeure partie de sa structure. Elle entoure le parenchyme pulpaire, à l’exception des orifices apicaux, et constitue un support robuste pour les autres tissus dentaires. Sa face externe est recouverte par l’émail au niveau coronaire et par le cément au niveau radiculaire. La dentine résulte de la minéralisation d’une matrice organique élaborée par les odontoblastes, des cellules spécialisées situées à l’interface entre la dentine et la pulpe dentaire. Ce tissu joue un rôle clé dans la protection de la pulpe, la transmission des stimuli sensoriels et la résistance mécanique de la dent.
La dentine est un matériau dynamique, capable de répondre aux agressions externes, comme les caries ou les traumatismes, grâce à ses propriétés biologiques et à la capacité des odontoblastes à s’adapter. Sa structure complexe, composée de tubules dentinaires, d’une matrice organique et minérale, ainsi que de prolongements cellulaires, en fait un tissu unique dans le corps humain.
Dentinogenèse : La Formation de la Dentine
La dentinogenèse est le processus par lequel la dentine est formée, impliquant une série d’étapes complexes allant de la différenciation des odontoblastes à la minéralisation de la matrice dentinaire. Ce processus est essentiel pour comprendre la biologie dentaire et les mécanismes de réparation dentaire.
Différenciation des Odontoblastes
La dentinogenèse commence par la différenciation des odontoblastes à partir des cellules périphériques de la papille ectomésenchymateuse, situées à proximité de la membrane basale. Ces cellules initialement non polarisées possèdent un noyau ovalaire central et des organites cellulaires uniformément répartis dans le cytoplasme. Leur différenciation se déroule en plusieurs étapes :
- Formation des Pré-odontoblastes :
- Les cellules cessent de proliférer, augmentent en taille et s’attachent aux fibrilles d’ancrage de la membrane basale. À ce stade, elles sont appelées pré-odontoblastes.
- Cette étape marque le début de la transformation des cellules ectomésenchymateuses en cellules sécrétrices spécialisées.
- Polarisation des Odontoblastes :
- Les cellules deviennent polarisées, avec un pôle apical sécrétoire proche de la membrane basale et un pôle nucléaire orienté vers la future pulpe dentaire.
- Le réticulum endoplasmique granulaire (REG) s’aligne parallèlement au grand axe de la cellule, tandis que l’appareil de Golgi se positionne de manière plus centrale.
- Le corps cellulaire s’allonge pour atteindre environ 50 µm de hauteur, et un prolongement cellulaire se forme au pôle apical.
- Ce prolongement se ramifie latéralement, formant plusieurs branches secondaires par rapport au tronc principal. Un cil, situé près du centriole et de l’appareil de Golgi, pourrait jouer un rôle dans la sensibilité dentinaire.
- Une toile terminale, composée de filaments d’actine et de vimentine, sépare le prolongement du corps cellulaire, permettant uniquement le passage des vésicules d’exocytose.
- Sécrétion et Minéralisation de la Matrice Dentinaire :
- Les odontoblastes synthétisent et sécrètent une matrice organique appelée pré-dentine, initialement déposée entre les fibrilles d’ancrage de la membrane basale, puis autour des prolongements odontoblastiques.
- La première couche formée est appelée manteau dentinaire (Mantle dentine), marquant la transition entre le stade de la cloche dentaire et la formation de la couronne.
- La minéralisation débute lorsque l’épaisseur de la pré-dentine atteint 20 à 30 µm au niveau coronaire et quelques micromètres au niveau radiculaire. Ce processus repose sur l’imprégnation de la matrice par des sels de phosphate de calcium, qui cristallisent sous forme d’hydroxyapatite (Ca₁₀(PO₄)₆OH₂).
- La formation de la dentine se fait par couches successives, avec des périodes de repos marquées par les lignes de von Ebner, dont les plus prononcées sont appelées contours d’Owen.
- L’interface entre la dentine minéralisée et non minéralisée est appelée front de minéralisation ou métadentine.
Au fur et à mesure que la pré-dentine est déposée, le corps cellulaire des odontoblastes recule vers le centre de la pulpe, augmentant la longueur des prolongements inclus dans les tubules dentinaires, de fins canaux d’environ 2,5 µm de diamètre. Ces tubules abritent les prolongements odontoblastiques et jouent un rôle dans la sensibilité dentaire et la transmission des nutriments.
Interactions avec les Cellules Pulpaires
Les odontoblastes maintiennent une relation étroite avec d’autres cellules de la pulpe, notamment :
- Les fibroblastes pulpaires, qui soutiennent la structure de la pulpe.
- Les cellules endothéliales des capillaires, qui fournissent oxygène et nutriments.
- Les cellules immunitaires, qui participent à la défense contre les infections.
- Les fibres nerveuses, certaines pénétrant dans les tubules dentinaires sur une courte distance, contribuant à la sensibilité dentaire.
Composition de la Dentine
La dentine est composée de deux compartiments principaux : un compartiment cellulaire et une matrice extracellulaire.
Compartiment Cellulaire
Le compartiment cellulaire est constitué des odontoblastes, dont les corps cellulaires se trouvent à la périphérie de la pulpe et les prolongements s’étendent à travers la dentine dans les tubules dentinaires. Les corps cellulaires sont responsables de la biosynthèse, tandis que les prolongements participent aux processus d’exocytose et d’endocytose, essentiels à la formation et à la maintenance de la dentine.
Matrice Extracellulaire
La matrice extracellulaire de la dentine se divise en trois phases :
- Phase minérale (70 %) : Principalement composée de cristaux d’hydroxyapatite, avec des traces d’autres ions minéraux.
- Matrice organique (20 %) : Riche en protéines matricielles et lipides.
- Phase aqueuse (10 %) : Constituée de fluide transdentinaire circulant dans les tubules.
Matrice Organique
- Protéines :
- Protéines collagéniques : Les fibrilles de collagène, principalement de type I, représentent 90 % de la matrice organique et servent de support pour les cristaux d’hydroxyapatite.
- Protéines non collagéniques : Incluent les SIBLING (Small Integrin-Binding Ligand N-linked Glycoproteins), comme la sialophosphoprotéine dentinaire, la phosphoprotéine matricielle dentinaire, la sialoprotéine osseuse, l’ostéopontine et la phosphoglycoprotéine extracellulaire matricielle. Ces protéines jouent un rôle clé dans la minéralisation et l’interaction cellulaire.
- Lipides (1,75 %) :
- Riches en cholestérol, mono-, di- et triglycérides, acides gras libres et phospholipides.
- Certains phospholipides pourraient contribuer à la bio-minéralisation dentinaire.
Matrice Minérale
La phase minérale est dominée par des cristaux d’hydroxyapatite carbonatée, qui confèrent à la dentine sa dureté et sa résistance mécanique. Des ions minéraux, comme le magnésium et le fluor, sont également présents en traces.
Histologie de la Dentine
La dentine peut être divisée en deux grandes catégories selon sa localisation : la dentine périphérique (externe) et la dentine circumpulpaire (interne).
Dentine Périphérique
La dentine périphérique comprend trois couches distinctes, de la plus externe à la plus interne :
- Manteau Dentinaire (Mantle Dentine) :
- Première couche déposée au niveau coronaire, en contact avec l’émail.
- Épaisseur : 7 à 30 µm (Goldberg, 2001).
- Dépourvue de tubules dentinaires et de phosphoprotéines, elle est moins minéralisée que les autres couches.
- Couche Hyaline de Hopewell-Smith :
- Située au niveau radiculaire, entre la couche granulaire de Tomes et le cément acellulaire.
- Épaisseur : 7 à 15 µm.
- Hautement calcifiée, elle contient des protéines amélaires et est dépourvue de tubules.
- Couche Granulaire de Tomes :
- Positionnée entre la couche hyaline et la dentine circumpulpaire.
- Épaisseur : 8 à 15 µm.
- Hypominéralisée, elle contient de fins canalicules et des espaces interglobulaires, résultat d’une fusion incomplète des calcosphérites lors de la minéralisation, donnant un aspect granuleux.
Jonction Émail-Dentine
La jonction entre l’émail et la dentine est caractérisée par un trajet festonné, avec des concavités orientées vers l’émail. Cette interface assure une cohésion remarquable entre les deux tissus, essentielle pour la stabilité structurelle de la dent.
Jonction Dentine-Cément
Au niveau radiculaire, la jonction entre la dentine périphérique et le cément est moins définie. La minéralisation hétérogène, due à la non-fusion des calcosphérites, caractérise la couche granulaire de Tomes.
Dentine Circumpulpaire
La dentine circumpulpaire est la couche interne, proche de la pulpe, et se distingue par la présence de tubules dentinaires qui la traversent de la jonction amélo-dentinaire à la pulpe.
Structure Histologique
- Tubules Dentinaires :
- Ce sont des canaux fins (2,5 à 0,5 µm de diamètre) enveloppant les prolongements odontoblastiques.
- Leur trajet est en forme de S au niveau coronaire et rectiligne au niveau radiculaire.
- Leur densité varie de 20 000 à 65 000/mm², diminuant de la pulpe vers la jonction amélo-dentinaire.
- Les tubules se terminent par des bifurcations ou trifurcations près de la jonction amélo-dentinaire.
- Prolongements Cytoplasmiques :
- Issus des odontoblastes, ils sont logés dans les tubules dentinaires et baignent dans le fluide transdentinaire.
- Leur contenu cytoplasmique diminue à mesure qu’ils s’éloignent du corps cellulaire, avec moins d’ergastoplasme et de mitochondries.
- Ils présentent des expansions latérales dans les tubules secondaires, facilitant le transport intracellulaire des vésicules de sécrétion.
- Espace Péri-cytoplasmique :
- Situé entre le prolongement cellulaire et la paroi du tubule, il contient des polysaccharides et des protéines non collagéniques.
- Cet espace sert de réserve matricielle pour la formation de la dentine péri-tubulaire et abrite des terminaisons nerveuses issues de l’innervation pulpaire.
- Dentine Inter-tubulaire :
- Située entre les unités dentinaires, elle est composée de collagène de type I (85-90 %) et de protéines non collagéniques.
- Elle est organisée en petites paillettes minérales (60 µm de long, 3-4 nm de large) et présente une résilience adaptée à l’abrasion.
- Dentine Péri-tubulaire :
- Gaine dense et fortement minéralisée entourant les prolongements odontoblastiques.
- Épaisseur : 0,5 à 1,5 nm.
- Dépourvue de collagène fibrillaire, elle résiste mieux aux pressions mécaniques, comme l’abrasion.
Types de Dentine Circumpulpaire
La dentine circumpulpaire est classée en trois types selon leur chronologie de formation :
- Dentine Primaire :
- Sécrétée par les odontoblastes de première génération, de la vie intra-utérine jusqu’à la mise en fonction de la dent.
- Épaisseur moyenne : 150 µm.
- Dentine Secondaire :
- Formée tout au long de la vie en l’absence de pathologie, après l’édification complète de la racine.
- S’accumule principalement sur le toit et le plancher de la chambre pulpaire, en continuité avec la dentine primaire.
- Dentine Tertiaire :
- Produite en réponse à un traumatisme ou une irritation (par exemple, caries ou usure).
- Elle protège la pulpe en l’isolant du milieu buccal septique, favorisant la cicatrisation et la vitalité pulpaire.
- Moins perméable, elle se divise en deux sous-types :
- Dentine Réactionnelle :
- Formée en réponse à une carie à évolution lente ou une usure.
- Sclérotique : Très minéralisée, elle se forme dans les tubules dentinaires.
- Péri-pulpaire : Résulte de la réactivation des odontoblastes post-sécrétoires, accélérant la synthèse et la minéralisation de la pré-dentine.
- Dentine Réparatrice :
- Sécrétée par les odontoblastes de deuxième génération (issus de la couche sous-odontoblastique de Hohl) après migration vers la zone lésée.
- Divisée en :
- Fibrodentine : Riche en collagène (88 % type I, 12 % type III) et fibronectine, moins minéralisée, sans tubules. Peut inclure des inclusions cellulaires, ressemblant à de l’ostéodentine en cas de carie rapide.
- Orthodentine : Formée par des cellules pulpaires différenciées en odontoblastes, avec des tubules plus espacés et un trajet irrégulier, renforçant la barrière contre la progression carieuse.
- Dentine Réactionnelle :
Conclusion
La dentine est un tissu complexe et dynamique, essentiel à la fonction et à la protection des dents. Sa formation, à travers la dentinogenèse, repose sur l’activité des odontoblastes et la minéralisation progressive de la matrice organique. Composée d’un compartiment cellulaire et d’une matrice extracellulaire, la dentine se divise en couches périphériques et circumpulpaires, chacune avec des caractéristiques histologiques distinctes. Les types de dentine (primaire, secondaire, tertiaire) reflètent son adaptabilité aux conditions physiologiques et pathologiques. Cette compréhension approfondie de la dentine est cruciale pour les professionnels dentaires dans la prise en charge des pathologies dentaires et la préservation de la santé buccale.
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La dentine
Dr J Dupont, chirurgien-dentiste spécialisé en implantologie, titulaire d’un DU de l’Université de Paris, offre des soins implantaires personnalisés avec expertise et technologies modernes.