Les réactions tissulaires au cours du déplacement dentaire Plan •Introduction •Rappels ▫Anatomiques ▫Histologiques ▫Notions de force •Déplacement dentaire physiologique ▫Au niveau desmodontal ▫Au niveau osseux ▫Le contrôle du remodelage •Déplacement dentaire provoqué ▫Effets immédiats de l’application d’une force ▫Effets mécaniques ▫Côté en pression ▫Côté en tension ▫Effets biologiques à long terme : le déplacement dentaire au cours du traitement •Conclusion 1/9 Introduction Le mouvement dentaire provoqué est un fondement de l’orthodontie. •Le mouvement dentaire provoqué est le déplacement d’une dent et de son tissu de soutien au sein de leur base osseuse sous l’application d’une force mécanique. •Le déplacement des dents est permis grâce à des réactions cellulaires qui provoquent un remaniement desmodontal et un remodelage osseux La connaissance des conséquences tissulaires de nos actes thérapeutiques permet de mieux maîtriser, de respecter l’intégrité vitale de la dent, de son périodonte et de mettre la dent en position stable. Historique : •17èmesiècle, FAUCHARD premier appareil d'orthodontie produisant des forces par la ligature des dents sur un arc rigide. •18èmesiècle, HUNTER première explication biologique du déplacement dentaire provoqué : «c'est la capacité des os à se déplacer sous l'effet de forces de pression ». •début du 20èmesiècle, le développement de la microscopie optique a permis la mise en évidence des évènements histomorphométriques accompagnant le déplacement des dents. SCHWARTZ (1932) le premier à parler de forces légères pour permettre le déplacement. •REITAN (1951) décrit les phénomènes macroscopiques et microscopiquesse déroulant lors du déplacement dentaire (ses observations n'ont à ce jour pas été contestées ou remises en cause). •BARON et son équipe (1975) décrivent de façon claire et très documentée les réactions tissulaires ligamentaires et osseuses se produisant lors du déplacement dentaire. Rappels anatomiques •Lors de tout déplacement dentaire, trois intervenants tissulaires biologiquement et physiologiquement différents vont intervenir. •NEFUSSI parle d’Entité Fonctionnelle Odontologique, constituée de l’organe dentaire, du desmodonte et de l’os alvéolaire. 2/9 L’organe dentaire •L’organe dentaire est le seul tissu minéralisé de l’organisme à présenter un ancrage interne osseux et une accessibilité orale. •L’organe dentaireest l’élément rigide du système permettant d’assurer la fonction de mastication et de résister aux contraintes occasionnées par celle-ci. Il est formé d’une partie radiculaire de morphologie variable en harmonie avec la fonction occlusale de la couronne et d’un système d’ancrage adaptatif. Néanmoins, il constitue l’élément le plus invariable de l’entité. Faisant partie intégrante de l’organe dentaire, le cémentest un tissu minéralisé de faible épaisseur, tapissant la racine dentaire, plus épais au niveau du tiers apical de la racine que du tiers coronaire. •Avasculaireet sans innervation, il peut être acellulaire ou cellulaire (au niveau du cément apical). •Sa surface est généralement tapissée par des cémentoblastesqui proviennent du ligament parodontal; la cémentogenèseest continue mais très lente. Le cément est le site d’insertion des fibres ligamentaires parodontales qui constituent la majeur partie du cément acellulaire cervical. Le desmodonte •Il est encore appelé ligament alvéolo-dentaire ou périodonte. •C’est un système hydraulique en équilibre grâce à la pression des capillaires sanguins •Sa trame fibreuse est organisée en faisceaux (fibres de Sharpey): ▫Cémento-cémentaires(transeptales) ▫Cémento-papillaires (crestales) ▫Cémento-alvéolaires ou apicales •Il existe également: 3/9 ▫Des fibres de collagène libres ▫Des fibres élastiques ▫Des fibres oxytalanes •Il contient: ▫Des cellules (fibroblastes, fibrocytes) ▫Un système artério-veineux et lymphatique important ▫Des éléments nerveux (sensibilité nociceptive et proprioceptive) L’os alvéolaire On distingue : •Une paroi interne ou lamina dura où s’insèrent les fibres de Sharpey en provenance du cément. •Une corticale externe •Un tissu osseux spongieux situé entre les deux corticales plus ou moins abondant suivant la région Lié «intimement» à la dent (via le desmodonte), il est l’objet de remaniements constants. •Le tissu osseux présente une grande plasticité. Il est peu compressible et donc se déforme. Il est composé d’un système complexe de compartiments dont l’architecture peut être remaniée en fonction des contraintes mécaniques. •La physiologie et l’organisation des différentes surfaces constituées d’unités fonctionnelles ostéogéniques (UFO) indépendantes et cohérentes grâce aux communications internes et de surface qu’elles entretiennent, fait du tissu osseux l’élément le plus adaptable de l’entité. Rappels histologiques •Les éléments cellulaires sont issus de cellules mésenchymateuses indifférenciées qui, sous l’effet d’un stimulus, s’engagent dans la voie ostéoblastique ou ostéoclastique. •Pré-ostéoblaste -> ostéoblaste -> tissu osseux -> ostéocyte •Pré-ostéoclaste -> fusion -> Ostéoclaste qui sera remanié en Unité Multicellulaire de Base (ou Unité de Remaniement Osseux) Rappels de la notion de force •La force est l’élément capable de modifier l’état de repos ou de mouvement d’un corps •Elle est caractérisée par : ▫Point d’application ▫Direction, sens 4/9 ▫Intensité ▫Rythme ( Forces continues, discontinues, intermittentes) •3è Loi de Newton : «pour chaque action ou force, existe une réaction égale de même direction, et de sens opposé» Le déplacement dentaire physiologique •Il s’agit de la migration physiologique des dents, dirigée de façon constante en direction disto-mésiale(+ une composante verticale); elle est réalisée par des phénomènes d’apposition -résorption. •Les raisons qui provoquent cette migration restent mal connues. On évoque la poussée éruptive des dents de sagesse, la résultante générale des forces masticatoires, les pressions musculaires, l’usure proximale des dents, le raccourcissement progressif des fibres transseptales … Le déplacement dentaire physiologique au niveau desmodontal •Le turnover cellulaire : est variable selon les localisations : *para-osseux : +++ ; *plexus intermédiaire : +++ (autour des zones péri-vasculaires) ; *régions cervicale et apicale : important aussi car : -sollicitation fonctionnelle +++ ; -zone les plus actives lors de la croissance radiculaire et lors de l'éruption. •Le turnover fibrillaire -fibres collagènes sont détruites, reconstruites en continue ; 5/9 -dépend de l'activité des fibroblastes qui les créent ; -Dans la zone en apposition : +++++ dans la zone médiane ; mais aussi de la zone médiane à la zone para-osseuse où les fibres sont incorporées peu à peu à l'os néo-formé (pour former de l'os fasciculé) ; de l'os alvéolaire vers la zone médiane : * os fasciculé ; * ostéoblastes ; * pré-ostéoblastes. -Dans la zone en résorption : synthèse de collagène surtout en para-osseux ; mais également dans la zone médiane ; dans la zone de la lame cribriformeon peut observer : *des foyers en résorption (ostéoclastes) qui entraîne la résorption du collagène ; * des foyers en inversion : synthèse de collagène ; * des foyers en apposition : ré-inclusion des fibres dans l'os ; * des foyers au repos. Le déplacement dentaire physiologique au niveau alvéolaire •L’os est un tissu en constant remaniement. Le remodelage osseux est un processus dynamique où les mécanismes de résorption et de formation osseuse sont intimement liés. •La face vers laquelle se déplace la dent sera celle de la résorption. •La résorption du côté de la lame cribriforme impose une apposition de l’autre côté. •Face en apposition : ▫Minéralisation progressive du desmodonte entraînant la formation d’os fasciculé. ▫Remaniement par résorption de l’os lamellaire ▫Une ligne d’inversion les sépare •Face en résorption : ▫Les ostéoclastes détruisent l’attache épithéliale. ▫Les fibres de collagènes sont détruites puis reconstituées pendant la phase d’inversion. ▫Toute la paroi de l’alvéole n’est pas simultanément en résorption. ▫Il existe des foyers d’activation. Le déplacement dentaire physiologique: le contrôle du remodelage •Ce sont les ostéoblastes qui contrôlent et régulent localement la résorption par les ostéoclastes. 6/9 •Les cellules osseuses sont aptes à recevoir un grand nombre de messages. •On distingue ainsi : ▫Des facteurs généraux ( hormones thyroïdiennes, calcitonine…) ▫Des facteurs locaux (prostaglandines, facteurs de croissance, Il1, TNF αet β…) Le déplacement dentaire provoqué •Dès l’application d’une force, il se produit un déplacement immédiat apparent : ▫Pression du côté opposé à F ▫Tension du côté de la F •Le déplacement dentaire produit des lésions tissulaires suivies de réparation. Toutes les réactions recréent un état d’équilibre tissulaire momentanément perturbé. Effets immédiat de l’application d’une force •Effets mécanique ▫Côté en pression ▫Résorption directe ▫Résorption indirecte ▫Résorption radiculaire ▫Côté en tension ▫Apposition osseuse directe ▫Apposition osseuse indirecte ▫Apposition de cément •Côté en pression Résorption directe •La force est légère et appliquée sur toute la surface radiculaire. Il y a peu de compression du ligament; la circulation sanguine n’est donc pas entravée. •On note : ▫Augmentation des cellules conjonctives dans le ligament et l’os sous-jacent ▫Apparition des ostéoclastes ▫La résorption atteint la lamina dura Résorption indirecte •La force est plus importante, la membrane pério-dontale est comprimée. La circulation sanguine est ralentie voir abolie. •On note : ▫Dégénérescence pycnotique des cellules conjonctives ▫Disparition des cellules: ostéoclastes, capillaires 7/9 ▫Unification des fibres du desmodonte en une masse hyaline. La vie cellulaire est abolie dans cette zone de hyalinisation. La formation d’ostéoclastes est stoppée et par conséquent la résorption s’arrête. Ceci retarde le déplacement. ▫Autour de la zone hyalinisée, la pression est moindre, la circulation apporte des ostéoclastes. La résorption reprend alors dans l’os spongieux miné par cette résorption indirecte. Résorption radiculaire •Sous l’effet d’une force conséquente et de longue durée, le cément se résorbe dans les mêmes conditions que l’os. Parfois, la destruction peut s’étendre à la dentine sousjacente Modifications histologiques au niveau d’une zone en pression •Côté en tension Apposition osseuse directe •Le stimulus de tension entraîne un étirement des fibres du périodonte. Cette traction stimule l’apposition osseuse sous forme d’ostéoïdenon résorbable. •La surface interne de l’alvéole est alors tapissée par de l’ostéoïde, cependant les couches profondes montrent une ossification progressive. Apposition osseuse indirecte •Une certaine apposition osseuse compensatrice se fait à la partie profonde de l’alvéole et sous le périoste externe. 8/9 Apposition du cément •La traction des fibres desmodontales stimule la néo-formation de cément sur la surface radiculaire sous forme de cémentoïde non calcifié. Effets biologiques à long terme: le déplacement dentaire en cours de traitement •BARON «la logique tissulaire implique que lorsque le cap des réactions initiales et donc des latences cellulaires de division et de différenciation est franchi, il faut entretenir un niveau suffisant de force pour se maintenir au-dessus du seuil cellulaire et donc utiliser pleinement le pool de cellules spécialisées, ostéoblastes et ostéoclastes déjà produits.» •REITAN : il est difficile d'éviter la hyalinisation initiale mais il est possible d’éviter sa récidive. Si l'on interrompt la force pendant une durée supérieure à la latence de différenciation cellulaire, les ostéoclastes cessent leur activité et disparaissent, ce qui provoque une nouvelle phase de hyalinisation lorsque la force reprend. Les forces intermittentes ou les forces extra-buccales restent donc efficaces si les périodes d'arrêt sont inférieures au temps nécessaire à la cessation de l'activité cellulaire. •De plus, la force qui devra être suffisamment importante pour maintenir l'activité cellulaire, devra également toujours être inférieure au seuil de résorption radiculaire. •L'avis des différents auteurs est divergent sur la stratégie de délivrance des forces pour obtenir un déplacement optimal: Conclusion •Le déplacement dentaire entraîne une réaction en chaîne au départ mécanique et hydraulique, puis cellulaire qui tendent à recréer une position d’équilibre tissulaire. •Le système de forces utilisées devra reproduire les conditions les plus proches possibles du déplacement physiologique tout en accélérant le processus. 9/9