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Thesis written in co-mentorship with director: Nelly Huynh; co-directors: Frank Rauch and Jean-Marc Retrouvey; collaborators: Clarice Nishio, Duy-Dat Vu and Nathalie Alos / Introduction - L'ostéogenèse imparfaite (OI) est une maladie osseuse héréditaire qui affecte la production du collagène de type I et le remodelage osseux. Les biphosphonates sont administrés aux enfants atteints d'OI dans le but d’augmenter la masse osseuse et de réduire les fractures osseuses. Les patients atteints d’OI ont des malocclusions sévères qui affectent leur qualité de vie. Plusieurs processus biologiques de remodelage osseux qui sont nécessaires pour un mouvement dentaire orthodontique sont affectés chez les gens atteints d’OI. L'objectif de cette étude est d'évaluer le mouvement dentaire orthodontique dans un modèle de souris avec OI et traitées aux biphosphonates. Matériels et méthodes - Vingt-quatre souris femelles âgées de 10 semaines ont été divisés en 4 groupes : 1 - OI traitées par zolédronate (n=6); 2 - OI non traitées (n=6); 3 - Type sauvage traitées par zolédronate (n=6); 4 – Type sauvage non traitées (n=6) Un ressort de nickel-titane activé à 10 g de force a été cimenté entre les incisives et la 1ère molaire maxillaire droite. Le côté contralatéral a été utilisé comme témoin. Une dose de 0,05 mg de zolédronate a été administrée par voie sous-cutanée un jour avant la chirurgie. Sept jours après l'intervention, les souris ont été euthanasiées et la distance entre la 1ère et la 2e molaire a été mesurée par analyse microtomographique. Résultats - Le mouvement dentaire orthodontique était significativement plus important chez les souris OI que celles de types sauvages dans les groupes non traités (p < 0,05). Le traitement par zolédronate n'a eu aucun effet significatif sur le mouvement dentaire orthodontique au sein des groupes OI et type sauvages. Conclusions - Ces résultats suggèrent une augmentation du mouvement dentaire orthodontique chez les souris avec l’ostéogenèse imparfaite. / INTRODUCTION - Osteogenesis imperfecta (OI) is a heritable bone disorder that affects collagen type I production and bone remodeling. Orthodontic tooth movement (OTM) involves the underlying process of alveolar bone remodeling. The objective of this study is to evaluate OTM in a mouse model of OI. METHODS - Twenty four, 10 week-old female mice were divided into 4 groups: 1- OI treated with zoledronate, 2- OI untreated, 3- Wild-type (WT) treated with zoledronate and 4- WT untreated. A nickel-titanium closed coil spring (10 g) was attached between the incisors and the right maxillary 1st molar. The contralateral side was used as control. Zoledronate (0.05mg/kg) was administered sub-cutaneously 1 day prior to surgery. Seven days after the procedure, the distance between 1st – 2nd molars was measured by micro-CT. RESULTS - OI mice presented significantly more OTM than WT mice when comparing within untreated groups (p<0.05). Zoledronate treatment had no significant effect on OTM within OI and WT groups. CONCLUSIONS - These results suggest increased OTM in mice with OI. The dose of zoledronate administrated 1 day prior to surgery had no significant effect on OTM.

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Introduction : La vitamine D (VitD) maintient la santé osseuse et influence le mouvement dentaire orthodontique (MDO). L’objectif était d’évaluer l’effet de la VitD sur la morphométrie osseuse, puis sur la vitesse et la stabilité du MDO. Méthode : 32 rats Sprague Dawley mâles ont été assignés à deux groupes expérimentaux, traités avec la VitD par gavage (systémique) ou par injection (locale), et deux groupes contrôles respectifs traités avec un tampon phosphate salin (PBS) pour 47 jours. Le MDO était effectué pendant 7 jours avec un ressort NiTi attaché entre la première molaire supérieure et les incisives. Un scan Micro-CT était réalisé à 5 temps : T0 (avant l’administration de VitD), T1 (début du MDO), T2 (fin du MDO), T3 (7 jours post-MDO), T4 (30 jours post-MDO). La vitesse et la stabilité du MDO étaient évaluées. La morphométrie osseuse a été analysée via la densité minérale osseuse (BMD), le pourcentage de volume d’os (BV/TV), la porosité totale (Po(tot)), le facteur du patron trabéculaire (Tb.Pf), l’index de structure du modèle (SMI) et la densité de connectivité (Conn.Dn). Résultats : Le groupe VitD systémique a montré une vitesse diminuée du MDO, mais une récidive inférieure au contrôle ainsi qu’une augmentation de la BMD et du BV/TV, et une diminution de la Po(tot) (p<0.05). La structure osseuse apparaissait plus fragmentée et présentait une Conn.Dn plus basse (p<0.05). Aucune différence n’a été trouvée entre le groupe administration locale de VitD et les autres groupes. Conclusion : L’administration systémique de VitD a engendré une diminution de vitesse du MDO en induisant plus de résistance, mais a aussi contribué à une meilleure stabilité grâce à une densité osseuse plus élevée. / Introduction: Vitamin D (VitD) maintains bone health and may influence the orthodontic tooth movement (OTM). The objective was to evaluate VitD effect on bone morphometry, and on the rate and stability of OTM. Methods: 32 male Sprague Dawley rats were assigned into two experimental groups, treated with VitD by gavage (systemic) or by injection (local), and two respective control groups treated with phosphate-buffered saline (PBS) for 47 days. OTM was performed for 7 days with a NiTi coil bonded between the upper first molar and incisors. Micro-CT scanning was performed at 5 time-points: T0 (before administration of VitD), T1 (start of OTM), T2 (end of OTM), T3 (7 days post-OTM) and T4 (30 days postOTM). Rate and stability of OTM were assessed. Bone morphometry was analyzed by bone mineral density (BMD), percent bone/volume (BV/TV), total porosity (Po(tot)), trabecular pattern factor (Tb.Pf), structure model index (SMI) and connectivity density (Conn.Dn). Results: The systemic VitD group showed a lower OTM rate, but also a lower relapse than control (p<0.05). It also demonstrated an increase of BMD and BV/TV, and a decrease of Po(tot) (p<0.05). The bone structure appeared more fragmented and presented lower Conn.Dn than the control (p<0.05). No statistical difference was found between VitD local administration and the other groups for the rate and stability of OTM, or for the bone morphometry. Conclusion: The systemic administration of VitD caused a decrease of OTM rate by generating more bone resistance, but also contributed to a greater stability due to a higher bone mineral density.