Physiopathologie et régénération du complexe pulpodentinaire

Personnes impliquées dans le projet  : M. Ducret, S. Gobert, M. Bekhouche, E. Aubert-Foucher, M. Pasdeloup

Nous étudions la réponse immunitaire, l’inflammation, la cicatrisation et la régénération de la pulpe dentaire humaine en lien avec la progression dans l’organe dentaire des bactéries présentes au sein de la lésion carieuse. Deux thématiques sont plus spécifiquement étudiées :

1. Les mécanismes de défense pulpaire d’origine odontoblastique

L’invasion progressive de la dentine par les bactéries cariogènes issues de la cavité buccale déclenche une réaction immunitaire et inflammatoire dans la pulpe sous-jacente, destinée à combattre l’agresseur microbien. De par leur situation à la périphérie pulpaire et la présence d’un long prolongement cellulaire dans la dentine, les odontoblastes sont les premières cellules rencontrées par les microorganismes qui pénètrent dans la dentine.
Nous avons montré récemment que la reconnaissance de ces microorganismes par des récepteurs spécifiques présents à la surface odontoblastique active la synthèse de molécules antibactériennes comme l’oxyde nitrique (NO), de protéines de phase aiguë comme la protéine de liaison du polysaccharide (LBP), ainsi que la production de cytokines et de chimiokines pro-inflammatoires (IL-6, IL-8, CCL2, CXCL1, CXCL2, CXCL8, CXCL10) qui vont activer les cellules immunitaires dans la pulpe proche de la lésion.

Aujourd’hui, notre objectif est double : (i) confirmer in vivo ce rôle initiateur des odontoblastes dans la réponse immunitaire/inflammatoire pulpaire, et (ii) déterminer quelle est l’influence des cellules immunitaires sur la différenciation en odontoblastes des souches/progénitrices mésenchymateuses pulpaires humaines.

2. La régénération du complexe pulpodentinaire par des cellules souches/progénitrices pulpaires humaines ensemencées dans des biomatériaux innovants (projet RégéPulp)

De nombreuses lésions carieuses conduisent à l’inflammation irréversible de la pulpe dentaire humaine et à la dévitalisation de la dent, c’est-à-dire à l’élimination du tissu pulpaire situé dans l’espace endodontique au centre de la dent. La stratégie thérapeutique actuelle d’obturation de cet espace par un matériau inerte, la gutta-percha, n’est pas satisfaisante car elle ne permet plus à la dent de percevoir les futurs stimuli nociceptifs et de se défendre en cas de nouvelle infection. Dans ce contexte, de nouvelles stratégies d’ingénierie tissulaire permettant de régénérer un complexe pulpodentinaire ad integrum sont nécessaires. Notre objectif est double : (i) comprendre les mécanismes physiopathologiques de la cicatrisation et de la régénération pulpodentinaire chez l’homme, et (ii) concevoir, grâce aux techniques d’ingénierie tissulaire, des médicaments de thérapie innovante en associant des populations spécifiques de cellules souches/progénitrices mésenchymateuses de diverses origines (pulpe dentaire, moelle osseuse, tissu adipeux, gelée de Wharton) à de nouveaux biomatériaux.

Sélection de publications : 

– Ducret M, Fabre H, Celle A, Mallein-Gerin F, Perrier-Groult E, Alliot-Licht B, Farges JC. Current challenges in human tooth revitalization. Biomed Mater Eng. 2017;28(s1):S159-S168. PMID: 28372291. doi: 10.3233/BME-171637.

– Ducret M, Fabre H, Degoul O, Atzeni G, McGuckin C, Forraz N, Mallein-Gerin F, Perrier-Groult E, Alliot-Licht B, Farges JC. Immunophenotyping Reveals the Diversity of Human Dental Pulp Mesenchymal Stromal Cells In vivo and Their Evolution upon In vitro Amplification. Front Physiol. 2016 Nov 8;7:512. eCollection 2016. PMID: 27877132. doi: 10.3389/fphys.2016.00512

– Park S-H, Ye L, Love RM, Farges J-C, Yumoto H. Inflammation of the Dental Pulp. Mediat Inflamm 2015; Article ID 980196. doi: org/10.1155/2015/980196.

– Ducret M, Fabre H, Degoul O, Atzeni G, Mcguckin C, Forraz N, Alliot-Licht B, Mallein-Gerin F, Perrier-Groult E, Farges J-C. Manufacturing of dental pulp cell-based products from human third molars : current strategies and future investigations. Front Physiol 2015 ;6:213. doi:10.3389/fphys.2015.00213.

– Ducret M, Fabre H, Farges J-C, Degoul O, Atzeni G, Mcguckin C, Forraz N, Mallein-Gerin F, Perrier-Groult E. Production of human dental pulp cells with a medicinal manufacturing approach. J Endod 2015 ; 41(9):1492-9. doi : 10.1016/j.joen.2015.05.017.

– Farges J-C, Bellanger A, Ducret M, Aubert-Foucher E, Richard B, Alliot-Licht B, Bleicher F, Carrouel F. Human odontoblast-like cells produce nitric oxide with antibacterial activity upon TLR2 activation. Front Physiol 2015 ;6:185. doi : 10.3389/fphys.2015.00185.

– Gaudin A, Renard E, Hill M, Bouchet-Delbos L, Bienvenu-Louvet G, Farges J-C, Cuturi M-C, Alliot-Licht B. Phenotypic analysis of immunocompetent cells in healthy human dental pulp. J Endod 2015 ;41(5):621-7. doi : 10.1016/j.joen.2015.01.005.

– Bonnamain V, Thinard R, Sergent-Tanguy S, Huet P, Bienvenu G, Naveilhan P, Farges J-C, Alliot-Licht B. Human dental pulp stem cells cultured in serum-free supplemented medium. Front Physiol 2013 ;4:357. doi:10.3389/fphys.2013.00357.

Collaborations : 

– Pr Brigitte ALLIOT-LICHT, INSERM U1064 & Faculté d’Odontologie, Université de Nantes.

– Pr Laurent DAVID & Dr Alexandra MONTENBAULT, Laboratoire d’Ingénierie des Matériaux Polymères (IMP-UMR5223), Université Lyon 1, Villeurbanne.

– Pr Colin McGUCKIN & Dr Nico FORRAZ, CTI-BIOTECH, Meyzieu.

– Pr Paul COOPER, Oral Biology, School of Dentistry, Collège of Medical and Dental Sciences, University of Birmingham, UK.