Reproduction de : Thèse d'exercice : Chirurgie dentaire : Nantes : 2008. / Bibliogr.

L’objectif de ce travail était de mettre au point un modèle de culture cellulaire, afin d’étudier in vitro l’incidence sur la physiologie des cellules pulpaires et en particulier de l’odontoblaste, de biomatériaux utilisés pour traiter les effractions de pulpes dentaires. Ce modèle repose sur l’utilisation de culture sphéroïdes dont la conformation spatiale reproduit plus fidèlement l’environnement in vivo que les cultures bidimensionnelles. Après avoir élaboré le modèle sphéroïde à partir de lignées murines, des expérimentations visant à déterminer la cytotoxicité des matériaux ont été effectuées. Leurs capacités à induire la biominéralisation ont également été évaluées. La dernière partie de ce travail avait pour objectif d’immortaliser des primocultures de cellules pulpaires humaines en transfectant les gènes SV40 et hTERT, afin d’établir une lignée cellulaire / The aim of this study was to develop a cell culture model to assess in vitro the effects on the physiology of pulp cells, in particular the odontoblasts, of biomaterials used to treat dental pulp exposures. This model is based on the use of spheroid culture whose spatial configuration reproduces the in vivo environment more faithfully than do two-dimensional cultures. After developing the spheroid model from mouse lines, experiments to determine the cytotoxicity of the materials were conducted. Their ability to induce bio-mineralisation was also assessed. The last part of this work aimed to immortalise primo-cultures of human pulp cells by transfecting hTERT and SV40 genes, in order to establish a new cell line

A la suite d’une lésion carieuse ou traumatique du complexe pulpo-dentinaire, une inflammation locale est initiée. Cette inflammation peut être délétère car la pulpe dentaire est localisée au sein de parois dentinaires rigides, elle doit donc être résolue pour initier la régénération.Lors de lésions juxta-pulpaires, le praticien réalise un coiffage pulpaire direct afin de conserver la vitalité de la dent. Un biomatériau est placé au contact des tissus pulpaires afin de maintenir l’intégrité de la pulpe, en promouvant les processus de guérison tout en la protégeant du milieu buccal hostile.Les silicates de calcium sont aujourd’hui les matériaux de choix pour ces actes thérapeutiques. Des modifications de leur formulation visant à réduire leur temps de prise ont conduit au développement de silicates tricalciques photo-polymérisables. Cependant, la présence importante de résines dont la toxicité pulpaire est connue, soulève des questions. Cette thèse a pour objectif d’évaluer l’effet de différents biomatériaux de coiffage pulpaire sur l’inflammation et la régénération, au niveau cellulaire et tissulaire et d'étudier les conséquences de l'ajout de résines. Nos résultats démontrent que les matériaux de coiffage pulpaire affectent les étapes précoces de l'inflammation et de la régénération pulpaire. Alors que les silicates tricalciques modifient l'équilibre vers le processus de régénération, les biomatériaux contenant de la résine déplacent cet équilibre vers une réaction inflammatoire. Ce travail met en évidence l'importance capitale du choix du biomatériau de coiffage et restreint l'utilisation de biomatériaux contenant de la résine pour le coiffage pulpaire indirect. / Deep carious or physical lesions may lead to dental pulp injuries. Subsequently, both infiltrating bacteria and injured tissues initiate an inflammatory reaction. This may be detrimental to the healing process within the pulp inextensible environment.Clinically, during juxta-pulpal lesions, the practitioner performs a direct pulp capping in order to preserve the tooth vitality. A biomaterial is placed directly in contact with the pulp tissues to maintain pulp integrity, promoting the healing processes and protecting it from the hostile oral environment. Tricalcium silicates are now considered as the biomaterials of choice for vital pulp therapy. Modifications of this type of biomaterials aiming at reducing their setting time led to the development of light-cured tricalcium silicates. However, the presence of a high percentage of resins in this material raises questions about its possible effects on the pulp inflammatory reaction due to its reported toxicity. This aim of this thesis was to determine the influence of tricalcium silicate-based capping biomaterials on the initial steps of pulp inflammation and healing and to investigate the consequences of adding resins.Our results demonstrate that pulp capping biomaterials affect the early steps of pulp inflammation and healing. While tricalcium silicates shift the balance towards the healing process, resin-containing biomaterials drive this balance towards an inflammatory reaction. Overall, this work highlights the fact that the choice of pulp capping biomaterial is of prime importance in direct pulp capping procedures and does not support using resin containing biomaterials for direct pulp capping.

Le coiffage pulpaire direct, dans des situations pathologiques critiques où la vitalité de la dent est menacée, vise à stimuler le potentiel de cicatrisation de la pulpe et induire une régénération dentinaire. Afin d'optimiser cette thérapeutique, le Laboratoire IMEB-ERT 30 a développé en partenariat avec la société SEPTODONT un nouveau matériau, le Biodentine™. Ce ciment, composé essentiellement de silicate tricalcique, possède des qualités physiques permettant son utilisation comme substitut dentinaire. Le premier objectif de notre travail a été d'évaluer les propriétés biologiques du Biodentine™ et ses interactions avec les cellules cibles en culture. La bioactivité du nouveau ciment a ensuite été étudiée à l'aide du modèle de culture de dents entières humaines ex vivo. Ce modèle expérimental original a été mis au point dans notre laboratoire et permet d'étudier les phases précoces de la régénération dentinaire lors du coiffage direct. Grâce à ce modèle, nous avons démontré l'activation, la prolifération et la migration de cellules progénitrices pulpaires périvasculaires en réponse à une lésion cavitaire profonde. Le coiffage direct avec les ciments de silicates tricalciques a induit la formation de foyers minéralisés à proximité de la lésion. La caractérisation moléculaire de ces foyers a montré qu'il s'agit d'une forme de dentine réparatrice synthétisée par des cellules odontoblast-like. Le deuxième objectif de notre travail a été d'étudier l'effet du nouveau biomatériau sur la sécrétion de certains facteurs de croissances, impliqués dans les phases précoces de la cicatrisation pulpaire, et de le comparer à celui d'autres matériaux de coiffage. / The objective of direct pulp capping is to stimulate the pulp healing potential and to induce dentin regeneration. This is of prime importance in critical pathologic situations compromising the tooth vitality. To improve the outcome of this treatment, the IMEB-ERT30 Laboratory, in collaboration with the SEPTODONT Company, has developed a new restorative material called Biodentine™. This cement, essentially composed of tricalcium silicates, has the required physical properties to be used as a dentin substitute. The first aim of this work was to evaluate the biological properties of Biodentine™ and its interactions with the target cells in cell culture. Then, the bioactivity of the new cement was studied using an entire human tooth culture model ex vivo. This original experimental model, developed in our Laboratory, is suitable in studying the early steps of dentin regeneration after direct pulp capping. With this model, we demonstrated the activation, proliferation, and migration of perivascular pulpal progenitor cells in response to pulp injury. The direct pulp capping with tricalcium silicate cements induced mineral foci formation in the vicinity of the pulp lesion. Molecular characterization of these foci confirmed it was of a reparative dentin type produced by odontoblast-like cells. The second objective of our work was to study the effect of the new cement on the secretion of some growth factors involved in the early steps of pulp wound healing, and compare it to that of other pulp capping materials. The results demonstrated an up-regulation of b-FGF, VEGF and PDGF-AB secretion in response to the target cells injuries, suggesting a stimulation of angiogenesis.

Ce travail a été mené afin d'étudier l'effet du FGF 2 et du TGF-β1 sur les étapes précoces de la régénération dentinaire en utilisant la micro-encapsulation de ces facteurs dans une matrice pour les protéger et contrôler leur libération et ensuite l'application des microparticules obtenues en coiffage pulpaire direct dans un modèle de culture de dents entières. Ce travail consiste d'abord à l'optimisation des moyens techniques mis en oeuvre pour réaliser l'encapsulation du TGFβ1, FGF-2 à l'aide de l'acide poly (lactique-glycolique) PLGA. Les études de la caractérisation colloïdal et physico chimique des microparticules montre que les microparticules gardent leurs caractéristiques physicochimiques après séchage et resuspension dans l'eau. La procèdes optimisé a été ensuite utilisé pour encapsuler les facteurs de croissance. L'encapsulation de FGF-2 et TGF-β1 a été obtenue avec une taille, une efficacité d'encapsulation et une profile de libération adaptés au type d'application choisi. Les études biologiques ne montrent aucun effet toxique des particules sur les fibroblastes pulpaires. Les facteurs de croissance ont gardé leur activité biologique spécifique. Un modèle de culture de dent entier humain a été utilisé pour réaliser l'application de nos microparticules comme un matériau de coiffage dentaire pour confirmer leurs activités biologiques ex-vivo. Ces microparticules peuvent être utiles dans les études des étapes précoces de la régénération dentinaire, l'activation et la migration des cellules progénitrices de la pulpe dentaire

Ce travail a été mené afin d’étudier l’effet du FGF 2 et du TGF-β1 sur les étapes précoces de la régénération dentinaire en utilisant la micro-encapsulation de ces facteurs dans une matrice pour les protéger et contrôler leur libération et ensuite l’application des microparticules obtenues en coiffage pulpaire direct dans un modèle de culture de dents entières. Ce travail consiste d’abord à l’optimisation des moyens techniques mis en oeuvre pour réaliser l'encapsulation du TGFβ1, FGF-2 à l'aide de l'acide poly (lactique-glycolique) PLGA. Les études de la caractérisation colloïdal et physico chimique des microparticules montre que les microparticules gardent leurs caractéristiques physicochimiques après séchage et resuspension dans l’eau. La procèdes optimisé a été ensuite utilisé pour encapsuler les facteurs de croissance. L’encapsulation de FGF-2 et TGF-β1 a été obtenue avec une taille, une efficacité d’encapsulation et une profile de libération adaptés au type d’application choisi. Les études biologiques ne montrent aucun effet toxique des particules sur les fibroblastes pulpaires. Les facteurs de croissance ont gardé leur activité biologique spécifique. Un modèle de culture de dent entier humain a été utilisé pour réaliser l’application de nos microparticules comme un matériau de coiffage dentaire pour confirmer leurs activités biologiques ex-vivo. Ces microparticules peuvent être utiles dans les études des étapes précoces de la régénération dentinaire, l'activation et la migration des cellules progénitrices de la pulpe dentaire / The purpose of this work was to investigate the effect of FGF 2 and TGF-β1 on the early steps of dentin regeneration using microencapsulation of theses factors into a microparticles matrix to ensure growth factors protection and to provide bioactive sustained release in contact with dental pulp cells and then the application of the obtained microparticles in direct pulp capping using a culture model of entire tooth. This work involves the optimization of technical means used to achieve encapsulation of TGFβ1, FGF-2 using the poly (lactic-glycolic acid) PLGA. Physicochemical and colloidal characterization of microspheres shows that the microparticles retain their physicochemical characteristics after drying and re-suspended in water. The double emulsion method was used to separately encapsulate (FGF-2) and (TGFβ1). Microparticles morphology, loading, shelf life, potential toxicity and release kinetics were studied. Then the proliferation of dental pulp cells was examined in contact with microparticles. Biological studies show no toxic effect of particles on pulp fibroblasts. Growth factors have kept their specific biological activity. A culture model of human entire tooth was used to achieve the application of microparticles as a dental direct capping material to confirm their biological activities ex vivo. These microparticles can be useful in studies of early steps of dentin regeneration, activation and migration of progenitor cells in dental pulp