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Nom original: O - Chp 2 - Dentinogenese.pdf

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Morphogenèse  Cranio-­‐faciale  et  Odontogenèse  
UE  Spécifique  Odontologie  -­‐  Première  Année  Commune  aux  Etudes  de  Santé  
Année  2013-­‐2014  

Chapitre  2:  La  den/nogenèse  

Généralités  
Objec/f  du  cours  :  

   
Fournir   des   no+ons   perme.ant   de   comprendre   les   mécanismes   qui   conduisent   à   la   forma+on   de  
la   den+ne   par   les   odontoblastes,   cellules   hautement   spécialisées   issues   des   crêtes   neurales,   au  
cours  d’un  processus  appelé  den+nogenèse.  

Contenu  du  cours  :    

-­‐   localisa+on  de  la  den+ne  dans  la  dent    
-­‐   différencia+on  morphologique  et  fonc+onnelle  des  odontoblastes  
-­‐   composi+on  de  la  matrice  organique  de  la  den+ne  
-­‐   minéralisa+on  
-­‐    principales   pathologies   héréditaires   de   la   den+ne   qui   conduisent   à   la   forma+on   de  
dents  de  structure  anormale  (den+nogenèses  imparfaites,  dysplasies  den+naires)  

Généralités  
-­‐  Den/nogenèse  :  forma/on  de  la  den/ne  par  les  odontoblastes  (1  =  synthèse  et  
sécré/on  de  la  préden/ne  ;  2  =  dépôt  du  minéral).  
-­‐  La  den/ne  :  /ssu  minéralisé      
-­‐  anatomiquement  l’un  des  4  /ssus  cons/tu/fs  de  la  dent.    
Email  

Couronne    

(par/e  visible  en  bouche)  

Den/ne  
Pulpe  dentaire  
Cément  

Odontoblastes  
Racine    

(par/e  invisible  en  bouche)  

Photographie  d’une  dent  humaine  coupée  longitudinalement  qui  montre  les  4  7ssus  
cons7tu7fs  de  la  dent  :  l’émail,  la  den7ne,  la  pulpe  dentaire  et  le  cément.  

-­‐  Composi/on  :  70%  de  minéral,  20%  de  matrice  organique  et  10%  d’eau;  surtout  du  
collagène  de  type  I  et  de  l’hydroxyapa/te  carbonatée.  

Généralités  
-­‐  Aperçu  de  la  den/ne  dans  la  cavité  buccale.  
Den/ne  (couleur  ivoire)  
Gencive  
Couronne  
Email  translucide  
Photographie  de  dents  humaines  antérieures  montrant  la  den7ne    
de  la  couronne  visible  par  transparence  sous  l’émail.  

-­‐  Aperçu  de  la  den/ne  sur  les  radiographies  dentaires.  

Couronne  
Racine  

Email  
Den/ne  
Pulpe  dentaire  

Radiographie  d’une  molaire  humaine  montrant  la  den7ne    
interposée  entre  l’émail  et  la  pulpe.  

Stade de Cloche et NE secondaires


Sillon Vestibulaire


Lame  D.  II  ère  

Cavité orale


Sillon Vestibulaire

EDE


RE


SI


SF  

EDI.---> Am


m. b.

Gaine  de  Hertwig  

Os  alvéolaire  

1.  Différencia/on  des  odontoblastes  
ZONE  DE  DIFFERENCIATION  DES  ODONTOBLASTES  DANS  LE  GERME  DENTAIRE  

Lame  dentaire  

Organe  de  l’émail  

Epithélium  dentaire    
(ou  adaman/n)  interne  

Ré/culum  étoilé  

Stratum  intermedium  
Epithélium  dentaire  
(ou  adaman/n)  externe  

Boucle  cervicale  

***
Papille    
ectomésenchymateuse  
dentaire  (cellules  
proliféra/ves  
indifférenciées)  

1.  Différencia/on  des  odontoblastes  
PERIPHERIE  DE  LA  PAPILLE  DENTAIRE  AVANT  LA  DIFFERENCIATION  DES  ODONTOBLASTES  

Epithélium  dentaire  interne  
Lamina  lucida  
(+  hémidesmosomes)   Membrane  basale  
d’interposi/on  
Lamina  densa  
épithélio-­‐  
Lamina  fibro-­‐  
mésenchymateuse  
re/cularis  
(fibrilles  d’ancrage)  

Noyau  
Mitochondrie  
Appareil  de  Golgi  

Cellule  périphérique  de  la  papille  
ectomésenchymateuse  située  à  une  courte    
distance  de  la  membrane  basale  

Ré/culum  endoplasmique  
granulaire  
Cytosquelede  

1.  Différencia/on  des  odontoblastes  
FORMATION  DU  PRE-­‐ODONTOBLASTE  

Epithélium  dentaire    
interne  
Membrane  basale  
(lamina  densa)  
Fibrilles    
d’ancrage  

Pré-­‐odontoblaste  

Arrêt  de  la    
proliféra/on  

Augmenta/on    
de  la  taille  

Accrochage  aux    
fibrilles  d’ancrage  

1.  Différencia/on  des  odontoblastes  
POLARISATION  ODONTOBLASTIQUE  

Epithélium  dentaire  interne  

Membrane  basale  
Fibrilles  d’ancrage  

Cytosquelede  

Pôle  apical  
(sécréteur)  

Ré/culum    
endoplasmique  
granulaire  

50  µm  

Appareil  de  Golgi  
Pôle  basal  

Cil  primaire  
Mitochondrie  
Cellules  polarisées  =  odontoblastes  

1.  Différencia/on  des  odontoblastes  
FORMATION  D’UN  PROLONGEMENT  AU  POLE  APICAL  

Epithélium  dentaire  interne  
Membrane  basale  
Fibrilles  d’ancrage  
Pôle  apical  
(sécréteur)  

Prolongement  odontoblas/que  

Odontoblastes  
Corps  cellulaire  
Pôle  basal  

Papille  ectomésenchymateuse/  
pulpe  centrale  

1.  Différencia/on  des  odontoblastes  
RAMIFICATIONS  DU  PROLONGEMENT  ODONTOBLASTIQUE  

Tronc  principal  

Ramifica/ons  
(branches)  

Prolongement  odontoblas/que  

Corps  cellulaire  

Odontoblaste  

1.  Différencia/on  des  odontoblastes  
CONTENU  DU  PROLONGEMENT  ODONTOBLASTIQUE  

Epithélium  
dentaire  interne  
Membrane  basale  

Cytosquelede    
abondant  

Extrémité  
Prolongement  
Base  

Mitochondrie    
de  pe/te  taille  

Corps  cellulaire  

Odontoblastes  

1.  Différencia/on  des  odontoblastes  
ODONTOBLASTES  SECRETEURS  

Membrane    
basale  
Préden/ne  
(#  20  –  30  µm    
au  niveau    
de  la  couronne,  
quelques  µm    
au  niveau    
de  la  racine)  

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 Manteau  
den/naire  
Front  de  
minéralisa/on  
Préden/ne  

Recul  centripète  des  corps  cellulaires  odontoblas/ques    
en  direc/on  du  centre  de  la  pulpe  dentaire  

Vésicule  
matricielle    
(phosphates    
et  calcium)  

1.  Différencia/on  des  odontoblastes  
GRADIENT  TEMPORO-­‐SPATIAL  DE  DIFFERENCIATION  DES    ODONTOBLASTES    
(schéma  du  sommet  de  la  cloche  à  fort  grossissement)  

Sommet  de  la  cloche  
Tubule  den/naire  qui  s’allonge    
en  même  temps  que  le    
prolongement  odontoblas/que  

Odontoblaste  

Email  
Pré-­‐odontoblaste  

Préden/ne  

Cellule  ecto-­‐  
mésenchymateuse    
indifférenciée  
Epithélium  
dentaire  
interne  

Membrane  basale  
Papille  mésenchymateuse/  
Pulpe  dentaire  

Fibrilles    
d’ancrage  

Boucle  cervicale  

1.  Différencia/on  des  odontoblastes  
STRUCTURE  DE  LA  DENTINE  HUMAINE  

Tubule  principal    
+    
prolongement  odontoblas/que  
Tubule    
secondaire  
Ramifica/on  
Den/ne  
Front  de    
minéralisa/on  
Préden/ne    

Anastomose  de  2  
tubules  secondaires  

Prolongement    
odontoblas/que  

Préden/ne  

Ramifica/on  

Couche  
odontoblas/que  
Prolongement  odontoblas7que  
t r a v e r s a n t   l a   p r é d e n 7 n e .  
Microscopie   électronique   à  
transmission.  

1.  Différencia/on  des  odontoblastes  
Tubules  den/naires  avec  leur  
prolongement  odontoblas/que  

Jonc/on  den/ne-­‐émail  
Den/ne  
Den/ne  

Préden/ne  

Couche    
odontoblas/que  
Pulpe  
Coupe   histologique   de   dent  
humaine   colorée   au   trichrome   de  
Masson  (faible  grossissement).  Le  
trait   poin7llé   indique   la   direc7on  
des   tubules   qui   apparaissent   en  
bleu   clair   dans   la   den7ne   bleu  
foncée.  

Coupe   histologique   de   dent  
humaine   colorée   au   trichrome   de  
Masson  (fort  grossissement).  

2.  Composi/on  et  matura/on  de  la  matrice  den/naire  
La  matrice  den/naire  con/ent  :    
-­‐  Essen/ellement  :    
 

 *  COLLAGENE  DE  TYPE  I  

-­‐  En  quan/té  rela/vement  importante  :    
 

 *  Glycoprotéines  non  collagéniques  impliquées  dans  la  minéralisa7on  

-­‐  En  faible  quan/té  :    
 

 *  Autres  types  de  collagènes  
 *  Protéoglycanes  
 *  Métalloprotéases  matricielles  
 *  Facteurs  de  croissance  
 *  Autres  composants  (protéines  de  l’émail,  protéines    sériques,  phospholipides)  

2.  Composi/on  et  matura/on  de  la  matrice  den/naire  
DEUX  SITES  PRINCIPAUX  DE  SECRETION  DES  CONSTITUANTS  DE  LA  PREDENTINE  PAR  LES  ODONTOBLASTES  

Epithélium                      dentaire                          interne  

GP  

GP  

GP  
Fibrilles  d’ancrage  

Col  
PG  

Col  
PG  

Col  
PG  

Col  
PG  

Préden/ne  
Complexe  de    
jonc/on  circulaire  
Odontoblastes  sécréteurs  

Col  :  collagènes  

PG  :  protéoglycanes  

GP  :  glycoprotéines  

2.  Composi/on  et  matura/on  de  la  matrice  den/naire  
2.1.  Les  collagènes  
-­‐  Collagène  de  type  I  :  85%.    
 
 
 

 *  85%  de  collagène  I  classique  :    (α1[I])2(α2[I])  
α1  
α2  
α1  

   
 *  15%  de  collagène  I  trimère  :      (α1[I])3  
α1  
α1  
α1  

-­‐  Ses  rôles  :    

  *   armature   de   la   matrice   den7naire   formée   par   un   réseau   de   grosses   fibres  
  stabilisé   par   de   nombreuses   liaisons   croisées   covalentes   interfibres   (ac7on   de   la  
 lysyloxydase)  
 *  support  du  minéral  (hydroxyapa7te  carbonatée)  

-­‐  Autres  collagènes  :    

 *    collagène  de  type  V  (3%),  associé  au  collagène  de  type  I,    
 *  faible  quan7té  de  collagène  de  type  VI,  près  du  corps  cellulaire    odontoblas7que  

2.  Composi/on  et  matura/on  de  la  matrice  den/naire  
2.2.  Les  protéines  non-­‐collagéniques  
2.2.1.  Les  SIBLINGs  (Small  Integrin-­‐binding  LIgand,  N-­‐linked  Glycoproteins)  

-­‐  Elles  sont  au  nombre  de  5  :  
*  La  sialophosphoprotéine  den7naire  
*  La  phosphoprotéine  matricielle  den7naire-­‐1  
*  La  sialoprotéine  osseuse  
*  L’ostéopon7ne  
*  La  phosphoglycoprotéine  extracellulaire  matricielle  

2.  Composi/on  et  matura/on  de  la  matrice  den/naire  
2.2.  Les  protéines  non-­‐collagéniques  
2..2.1.  Les  SIBLINGs  
-­‐  Ont  au  moins  7  caractéris/ques  communes  :  
*  Présentes  principalement  dans  l’os  et  la  den7ne  (mais  en  quan7tés  différentes)  
*  Sécrétées  durant  la  forma7on  et  la  minéralisa7on  de  ces  2  7ssus  
*  Possèdent  une  séquence  adhésive  RGD  (arginine-­‐glycine-­‐acide  aspar7que)  qui  leur    
permet  de  se  lier  à  la  membrane  cellulaire  sur  des  récepteurs  de  type  intégrines  
*  Peuvent  par  ce  biais  transmebre  un  signal  en  ac7vant  des  voies  de  signalisa7on    
intracellulaires  
*  Phosphorylées,  ce  qui  leur  donne  un  caractère  acide  
*  Glycosylées  
*  Leurs  gènes,  dont  l’organisa7on  est  similaire,  sont  regroupés  sur  le  bras  long  du    
chromosome  4  dans  la  région  q21  

2.  Composi/on  de  la  matrice  den/naire  
2.2.  Les  protéines  non-­‐collagéniques  
2.2.2  Les  autres  protéines  non-­‐collagéniques  
-­‐   Essen/ellement   2   protéines   riches   en   acide   gamma-­‐carboxyglutamique  
(protéines-­‐Gla)  :  
 
 

 *  L’ostéocalcine  :    la  plus  abondante  (85%  des  protéines-­‐Gla)  
 *  La  protéine-­‐Gla  matricielle  (15%  des  protéines-­‐Gla)  

 
qui   régulent   néga/vement   la   minéralisa/on   de   la   matrice   den/naire   en   inhibant   la  
forma/on  de  l’hydroxyapa/te.  

-­‐  Egalement  diverses  glycoprotéines  acides  :  
 

 *  l’ostéonec7ne  
 *  la  thrombospondine  
   

2.  Composi/on  de  la  matrice  den/naire  
2.3.  Les  protéoglycanes  
-­‐  Peu  abondants,  moins  de  5%  des  
protéines    non-­‐collagéniques  de  la  matrice  
den/naire.    
-­‐  Ce  sont  surtout  des  protéoglycanes  qui  
portent  des  chaînes  de  chondroï/ne-­‐4-­‐
sulfates.  
-­‐   Dégradés  en  par/e  par  des  enzymes    
(métalloprotéases    matricielles,  …)    
proches  du  front  de  minéralisa/on.  

-­‐ Inhibiteurs  de  la  minéralisa/on  et    de  la  
fibrillogenèse  du  collagène.  
Vésicule  de  sécré/on  d’origine  odontoblas/que  
contenant  des  MMPs  capables  de  dégrader  les  
protéoglycanes    

DEGRADATION  ENZYMATIQUE    
DES  PROTEOGLYCANES    
AU  COURS  DE  LA  MATURATION    
DE  LA  PREDENTINE  
Réabsorp/on  par  les  odontoblastes    
des  fragments  des  protéoglycanes  

2.  Composi/on  de  la  matrice  den/naire  
2.4.  Les  autres  composants  
-­‐  Facteurs  de  croissance  (stockés  dans  la  den/ne)  :  

   
 *  Surtout  TGF-­‐β1  et  protéines  de  morphogenèse  osseuse  (BMP)  2,  4,  6  et  7    

-­‐  Protéines/Protéases  de  l’émail  (dans  le  manteau  den/naire)  :    

   
 *  des  amélogénines,  principal  cons7tuant  de  la  matrice  de  l’émail  ;    
   beaucoup  moins  que  les  améloblastes  
 *  MMP-­‐20  

-­‐  Protéines  sériques  (capillaires  sous-­‐odontoblas/ques)  :  
   
 *  Surtout  albumine,    IgG  et  IgE  

-­‐  Phospholipides  issus  de  la  membrane  des  vésicules  matricielles.  

3.  Minéralisa/on  de  la  matrice  den/naire  
Transport  du  calcium  à  travers  la  couche  odontoblas/que  
Couche  ini/ale  de  den/ne  formée  entre  les  
fibrilles  d’ancrage  (manteau  den/naire)  
Den/ne  formée  autour    
des  prolongements    
odontoblas/ques  

Vésicule    
matricielle  

Front  de    
minéralisa/on  

Préden/ne    

Odontoblastes    
Ca-­‐CaBP  

Vésicule  d’endocytose  
Capillaire  sanguin  
sous-­‐odontoblas/que  

   

Den/ne  :  70%  de  minéral    
Ca++  

Hydroxyapa/te  carbonatée  

3.  Minéralisa/on  de  la  matrice  den/naire  
.  Minéralisa/on  de  la  préden/ne  déposée  entre  les  fibrilles  d’ancrage  
DEPOT  DES  CRISTAUX    D’HYDROXYAPATITE  SUR  LES  FIBRES  DE  COLLAGENE  
Vésicule  matricielle  
remplie  d’hydroxyapa/te  
Nodule  de  minéralisa/on  dans  
la  fibre  de  collagène    
Fibre  de  collagène  de  type  I  

Aiguilles  de    
minéralisa/on  
Cristallites  en  forme  de  rubans  

3.  Minéralisa/on  de  la  matrice  den/naire  
Minéralisa/on  de  la  préden/ne  située  autour  des  prolongements    
odontoblas/ques  

FORMATION  DE  CALCOSPHERITES  
Calcosphérite  
(diamètre  10-­‐20  µm)  
Cristallites  en    
forme  de  rubans  

Tubule  
Calcosphérite  

Tubule  

Fusion  et  expansion  de  2  calcosphérites  

4.  Les  pathologies  héréditaires  de  la  den/ne  
-­‐ Den/nogenèse  :  fait  intervenir  de  nombreuses  protéines  et  dépend  de  l’expression  
correcte  de  nombreux  gènes.  
-­‐  Pathologies  héréditaires  (mode  autosomique  dominant).  
-­‐  Muta/ons  de  gènes  qui  codent  pour  des  protéines  de  la  matrice  den/naire.  
-­‐  Diagnos/c  basé  sur  des  critères  cliniques,  radiologiques  et  géné/ques.  
-­‐  5  anomalies  principales  :  
 
 

 

 *  Den7nogenèses  imparfaites  (DGI)  de  types  I,  II  et  III  

 

 *  Dysplasies  den7naires  (DD)  de  types  I  et  II  

-­‐   DGI   de   type   I   :   manifesta/on   den/naire   de   l’ostéogenèse   imparfaite   héréditaire  
(OI).  Les  4  autres  pathologies  affectent  exclusivement  la  den/ne.  
-­‐   Nombreux  autres  syndromes  qui  présentent  dans  leur  phénotype  des  anomalies    
de  la  den/ne.    

4.  Les  pathologies  héréditaires  de  la  den/ne  

DENTINOGENESE  
IMPARFAITE  

Denture   permanente   d’un   pa7ent   abeint   de  
den7nogenèse   imparfaite   (Source   :   Barron   et  
coll.,   Orphanet   Journal   of   Rare   Diseases   2008   ;   3   :  
31)   :   Les   dents   sont   opalescentes   et   de   couleur  
ambrée.    

D e n tu r e   pe r man e n te   d’u n   pa7 e n t   ab e in t   d’u n e  
den7nogenèse   imparfaite   de   type   II   (Source   :   Service  
d’Odontologie,   CHU   de   Lyon).   Les   dents   sont   ambrées,   la  
den7ne   hypominéralisée   est   recouverte   d’un   émail   qui  
présente   des   opacités   blanchâtres,   surtout   au   niveau   des  
dents  supérieures.  

4.  Les  pathologies  héréditaires  de  la  den/ne  
DENTINOGENESE  
IMPARFAITE  
DE  TYPE  II  

Den/ne  hypominéralisée  

Email  résiduel  
Molaire  temporaire  supérieure  droite  chez  un  pa7ent  
de   5   ans   abeint   d’une   den7nogenèse   imparfaite   de  
type   II   (Source   :   Centre   de   Références   des  
Manifesta7ons   Odontologiques   de   Maladies   Rares,  
CHU  de  Strasbourg)  :    L’émail  recouvrant  la  couronne  
dentaire   a   presque   complètement   disparu   et   la  
den7ne  hypominéralisée  (marron)  est    à  nu.    

Denture  antérieure  permanente  d’une  pa7ente  
de  9  ans  abeinte  de  den7nogenèse  imparfaite  
de   type   II   (Source   :   Service   d’Odontologie  
Pédiatrique,   CHU   de   Nantes)   :     L’émail   et   la  
den7ne   des   incisives   supérieures   se   sont   usés  
suite  à  l’ac7on  des  forces  mas7catrices  (flèches  
noires).  Les  couronnes  ont  une  hauteur  réduite.    

4.  Les  pathologies  héréditaires  de  la  den/ne  
DENTINOGENESE  
IMPARFAITE  
DE  TYPE  II  

Palais  

Denture   temporaire   supérieure   d’un   pa7ent   de   7   ans  
abeint   d’une   den7nogenèse   imparfaite   de   type   II  
(Source   :   Service   d’Odontologie   Pédiatrique,   Centre   de  
Compétences  des  Maladies  Rares,  CHU  de  Lyon)  :  L’émail  
et   la   den7ne   ont   disparu,   les   couronnes   dentaires   sont  
complètement  usées  par  la  mas7ca7on  et  les  dents  sont  
à  l’état  de  racine.    

Denture   temporaire   d’une   pa7ente   de   6   ans  
abeinte   de   den7nogenèse   imparfaite   de   type   II  
(Source  :  Service  d’Odontologie  Pédiatrique,  CHU  
de  Nantes)  :  La  conséquence  de  l’usure  extrême  
des   couronnes   est   que   les   pa7ents   mordent   sur  
la  gencive  à  certains  endroits  (flèches  noires).  

4.  Les  pathologies  héréditaires  de  la  den/ne  

DYSPLASIE  
DENTINAIRE  
DE  TYPE  II    

Denture   temporaire   d’un   pa7ent   de   4   ans   abeint  
d’une   dysplasie   den7naire   de   type   II   (Source   :  
Service   d’Odontologie   Pédiatrique,   Centre   de  
Compétences  des  Maladies  Rares,  CHU  de  Lyon).  

Denture   mixte   (associant   des   dents   temporaires   et  
permanentes)   d’un   pa7ent   abeint   d’une   dysplasie  
den7naire   de   type   II   (Barron   et   coll.,   Orphanet  
Journal  of  Rare  Diseases  2008  ;  3  :  31)  :    
Les   dents   temporaires   (flèches   noires)   sont   ambrées  
alors  que  les  incisives  permanentes  (flèches  blanches)  
n’ont  pas  de  défaut  d’aspect.  



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