Biologie moléculaire de l’éruption dentaire : mise au point

The molecular biology of tooth eruption: what have we learnt?

¹ Faculté d’Odontologie, Université de Bordeaux II, 33000 Bordeaux, France
² 7 rue Roquelaine 31000 Toulouse

Résumé

Les étapes physiologiques de l’éruption dentaire sont parfaitement décrites et connues. Cependant les mécanismes moléculaires et biologiques qui concourent à faire évoluer la dent hors de son site intra-osseux restent encore mal compris. L’éruption dentaire requiert une résorption osseuse localisée qui détermine le chemin d’éruption. Elle nécessite aussi une ostéogenèse comblant l’espace précédemment occupé par le germe dentaire. Contrairement aux anciennes hypothèses, la dent ne participe pas activement à sa propre éruption. En effet, si l’on substitue à la dent avant le début du processus d’éruption, une réplique réalisée en matériau inerte, celle-ci fait son éruption. L’intégrité du follicule dentaire est par contre indispensable. En effet, très tôt, le follicule dentaire va attirer dans sa partie coronaire des monocytes précurseurs des ostéoclastes. La partie apicale du follicule est le siège d’une prolifération cellulaire importante. La résorption-apposition osseuse est contrôlée par une série de facteurs d’éruption qui agissent d’une part en améliorant le recrutement monocytaire et en facilitant leur différenciation en ostéoclastes dans la région coronaire, d’autre part en stimulant les ostéoblastes dans la région apicale. Le follicule dentaire va produire et réguler les facteurs nécessaires à l’éruption. Ainsi, le facteur de croissance Epidermal Growth Factor (EGF) est impliqué dans la résorption osseuse, notamment en tant qu’activateur de la production du Transforming Growth Factor - ß (TGF-ß). Ce dernier constitue un agent chimiotactique pour les monocytes et améliore l’expression de l’ Interleukine - 1a qui stimule l’expression du Colony Stimulating Factor-1 (CSF-1), la molécule clef du chimiotactisme monocytaire. Le CSF-1, en injection intramaxillaire chez le rat ostéopétrotique, restaure l’éruption dentaire . Il stimule la production de Monocyte Chemotactic Protein-1 (MCP-1) et c-fos. MCP-1 joue un rôle semblable à celui de CSF-1. La Parathyroïde Hormone related Protein améliore l’expression de CSF-1 et MCP-1. Elle est nécessaire à la formation et à la diff é rentiation des ostéoclastes. Enfin, c-fos est indispensable à la différenciation des ostéoclastes. Une meilleure connaissance de la biologie moléculaire locale au moment de l’éruption devrait permettre de trouver des solutions innovantes pour le traitement des dents incluses ou ayant un retard d’évolution ainsi que dans la maîtrise du turn-over osseux en parodontologie comme en orthodontie. (Med Buccale Chir Buccale 2003; 9: 95-103)

Abstract

The physiological stages of dental eruption are well known and documented. However, the biological and molecular mechanisms that work together in the tooth’s evolution outside the bone cavity, are still not well understood. Dental eruption requires a localized bone resorption in order to obtain an eruption pathway. It also requires an osteogenesis to fill in the cavity that the dental germ initially occupied. Contrary to conventional wisdom, the tooth itself does not parcipate actively in its own eruption. In fact, if the tooth is replaced by an inert object prior to eruption, this object still erupts. The integrity of the dental follicle is obligatory. In fact, early on, their is an influx of mononuclear cells, the osteoclast precursors, in the coronal region of the follicle. At the same time, a high level of cellular proliferation takes place in the apical part of the follicle The bone apposition and resorption is controled by a series of eruption factors that improve the monocyte influx and facilitate their differentiation in osteoclasts in the coronal part of the dental follicle on the one hand, and by stimulating the osteoblasts at the apical part on the other hand. Therefore, the dental follicule produces and regulates the factors needed for eruption. The Epidermal Growth Factor is thus implicated in bone resorption, especially to improve the production of Transforming Growth Factor -ß. The latter is chemotactic for monocytes and improves the expression of Interleukine-1a. Monocyte Chemotactic Protein-1 plays a role similar to CSF-1. ParaThyroïde Hormone related Protein improves the expression of CSF-1 and MCP-1. PTHrP is necessary for the development and the differentiation of osteoclasts. Finally, c-fos is essential in the differentiation of osteoclasts. Osteopetrotic c-fos mutant mice have a lack of c-fos gene and have unerupted teeth. Eruption occures if c-fos is provided by an ectopic source. Understanding the local molecular biology of eruption should in the near future, lead to innovative applications in the treatment of unerupted teeth or delayed eruption as well as controling bone turnover in both parodontology and orthodontics. (Med Buccale Chir Buccale 2003; 9: 95-103)