Odontogénèse : Aspects Morphologiques

• Le cours porte sur l'odontogénèse, en particulier les aspects morphologiques de l'odontogénèse.

Rappel d'embryologie

• L'odontogénèse traite de la structure d'une dent, de l'aspect et de l'organisation de la cavité buccale et des mécanismes tissulaires, cellulaires et moléculaires.
• Cela aboutit à la formation des follicules dentaires et des dents grâce aux cellules de l'ectoderme oral et ectomésenchymateuses des crêtes neurales.
• L'odontogénèse commence à la fin du premier mois du développement embryonnaire dans la cavité orale primitive.
• À la fin de la quatrième semaine de développement embryonnaire, le développement du système nerveux est en cours.
• La neurulation est terminée et l'embryon subit un mouvement antéro-postérieur.
• La partie céphalique et le bourgeon naso-frontal se déplacent au niveau de la proéminence hépato-cardiaque.
• L'embryon passe d'une forme plane à une forme en C, et le stomodeum est l'espace entre la partie céphalique et cardiaque.
• Au 28e jour du développement intra-utérin, la membrane bucco-pharyngée se trouve dans la cavité orale primitive et ferme postérieurement cette cavité.
• La rupture de cette membrane se produit à ce jour et permet la communication du stomodeum avec le tube digestif, facilitant le passage des aliments de la cavité buccale au pharynx, œsophage et estomac, ce qui correspond au stade de développement de la première dent.

Organisation et migration des cellules dans le bourgeon mandibulaire en développement

• Le bourgeon mandibulaire est recouvert d'ectoderme oral et repose sur du tissu mésenchymateux.
• L'épaississement de l'épithélium forme la lame vestibulo-dentaire, constituée de cellules cubiques au contact de la membrane basale et de cellules aplaties en surface.
• L'envahissement du mésenchyme par les cellules des crêtes neurales céphaliques provenant des 1er et 2ème rhombomères migre vers le 1er arc pharyngé.
• Le mésenchyme devient de l'ectomésenchyme, ces cellules sont déterminantes dans la genèse des germes dentaires en interaction étroite avec l'ectoderme oral, se différenciant en épithélium odontogène.

Aspects morphologiques et régulation de l'odontogenèse

• L'odontogénèse commence vers le 28e jour du développement intra-utérin pour l'incisive centrale temporaire.
• Plusieurs gènes sont exprimés pour déclencher ce processus : ils déterminent le nombre de dents et leur site de développement sur l'arcade dentaire.
• Les anomalies d'expression de ces gènes entraînent un nombre anormal de dents.
• L'initiation est progressive, débutant au cours du développement embryonnaire, puis fœtal, et enfin chez le jeune enfant pour les dents lactéales et définitives.
• Le mur saillant se forme par épaississement de l'ectoderme oral sur les versants latéraux des bourgeons mandibulaires et maxillaires, formant des saillies apparentes dans le stomodeum, constitué de 4 à 5 couches de cellules superposées.
• Puis, le mur plongeant se forme par prolongement de l'ectoderme oral dans l'ectomésenchyme sous-jacent par invagination des cellules à la base du mur saillant, l'ectoderme étant en contact avec l'ectomésenchyme.
• L'épithélium odontogène se forme par dédoublement en deux lames: la lame vestibulaire, responsable de la création du vestibule buccal par disparition des cellules de son centre, et la lame dentaire en position linguale vers l'intérieur du stomodeum.

Changement de l'orientation de la division cellulaire

• L'orientation du fuseau mitotique des cellules en prolifération de l'épithélium oral permet un allongement de l'ectoderme, une augmentation de volume des bourgeons maxillaires et mandibulaires, et une augmentation du nombre de couches cellulaires.
• Le changement de l'orientation du fuseau mitotique, qui n'est plus parallèle mais perpendiculaire à la surface, permet l'invagination des couches cellulaires basales dans l'ectomésenchyme sous-jacent, aboutissant à la formation de la placode dentaire et de la lame dentaire primaire.

Situation anatomique et évolution de l'épithélium odontogène

• La lame continue a une forme de fer à cheval dans la cavité orale, tapissée par l'épithélium oral et préfigure la future arcade dentaire.
• L'épithélium odontogène est à l'origine du futur vestibule buccal, situé entre la joue et l'arcade dentaire.
• La lame dentaire est à l'origine des futures arcades dentaires maxillaires et mandibulaires et permet le développement des placodes dentaires qui donneront les dents temporaires, au nombre de 10 par arcade dentaire, apparaissant comme de petits renflements appelés lame dentaire primaire.
• La lame dentaire secondaire se développe à partir de la lame dentaire primaire et est à l'origine des 16 dents définitives par arcade.

Phase de morphogenèse

• L'évolution de chaque placode dentaire se fait de façon similaire, avec différentes transformations morphologiques en trois stades: bourgeon, cupule (jeune et âgée) et cloche.
• À l'extrémité de la lame dentaire, l'acquisition d'une morphologie spécifique pour chaque dent, grâce à la régulation différentielle de certains gènes, détermine la forme définitive de la dent

1er stade : bourgeon

• Au début de la 8ème semaine de développement intra-utérin, la lame dentaire primaire relie l'ectoderme oral au bourgeon dentaire et est en contact avec l'ectomésenchyme, davantage vers l'extérieur.
• Au début de la 9ème semaine, le bourgeon est au contact de la condensation de l'ectomésenchyme avec une augmentation de la densité cellulaire par regroupement, augmentation et prolifération cellulaire, ainsi qu'une diminution de la sécrétion de la matrice extracellulaire et un rapprochement des cellules entre elles.
• L'histologie du bourgeon dentaire montre une partie épithéliale en cylindre qui s'enfonce dans l'ectomésenchyme.
• De l'extérieur vers l'intérieur, on trouve la membrane basale, les cellules basales, les cellules de remplissage, et une partie ectomésenchymateuse avec des cellules en périphérie : à ce stade, il n'y a pas de caractéristique histologique spécifique.

2ème Stade : cupule

• Le nœud de l'émail primaire est un regroupement d'un amas dense de cellules basales et suprabasales au sommet de la cupule résultant de la condensation ectomésenchymateuse, il est formé à la fin de la 9ème semaine.
• L'expression des molécules de signalisation et des facteurs de transcription contrôlent alors la forme de l'épithélium.

Cupule âgée

• Le germe dentaire contient trois structures formatrices: l'organe de l'émail/organe dentaire épithélial, la papille dentaire ectomésenchymateuse et le follicule dentaire.
• L'organe de l'émail est une invagination épithéliale recouvrant l'ectomésenchyme condensé, responsable de la formation de l'émail et de la gaine de Hertwig lors de la formation de la racine dont les cellules forment le cément.
• La papille dentaire se forme par les cellules au centre de la condensation ectomésenchymateuse, à l'origine de la formation de la dentine et de la pulpe dentaire.
• Le follicule dentaire se forme par la condensation de l'ectomésenchyme autour du germe, situé en périphérie et limitant la papille dentaire, à l'origine des tissus de soutien de la dent: le cément, le ligament parodontal et l'os alvéolaire.
• La lame dentaire primaire relie le germe dentaire à l'ectoderme oral.
• Le follicule dentaire entoure l'organe de l'émail sous forme de tissus ectomésenchymateux.
• La papille dentaire ectomésenchymateuse est une condensation.

3ème Stade : cloche

• Au stade de la cloche, la forme de la dent est modifiée par plusieurs événements, avec l'apparition de plusieurs cellules au niveau de l'organe de l'émail.
• Chaque germe acquiert une morphologie différente pour chaque dent, dépendant des nœuds secondaires de l'émail, qui organisent l'apparition des cuspides.

Histologie de la cloche

• Dans la coupe histologique au stade de la cloche, on observe:
  • Au sommet: la cavité orale et le sillon vestibulaire.
  • Du côté lingual: la lame dentaire avec l'évolution des germes dentaires.
  • Autour du germe dentaire: le sac folliculaire.
  • Le germe dentaire est dans l'ectomésenchyme, au contact de l'os alvéolaire.
• Les couches du germe dentaire sont :
  • L'épithélium dentaire externe (EDE).
  • Le réticulum étoilé ou organe de l'émail (RE).
  • Le stratum intermedium (SI).
    • La nouvelle couche cellulaire (4ème couche).
    • Différenciation entre le réticulum étoilé et l'épithélium dentaire interne.
  • L'épithélium dentaire interne (EDI): cellules allongées qui deviennent les améloblastes.
  • La membrane basale (m. b.).

Innervation et vascularisation pendant l'odontogénèse

• L'innervation provient du nerf trijumeau, la 5ème paire de nerfs crâniens (V): il entoure le bourgeon dentaire, entre dans la papille à la fin du stade de la cloche. L'organe de l'émail n'est jamais innervé
• La vascularisation provient de l'artère alvéolaire, qui se ramifie dans le follicule dentaire. De rares ramifications pénètrent dans la papille ectomésenchymateuse, mais l'organe de l'émail est avasculaire.

Formation des germes des dents définitives

• Au stade de la cloche, la lame dentaire secondaire se met en place par invagination de l'ectoderme oral dans l'ectomésenchyme sous-jacent.
• Cela se produit à partir de la jonction de la lame dentaire primaire et de l'organe de l'émail de la dent temporaire correspondante, et concerne les incisives, les canines et les prémolaires définitives.
• La lame dentaire secondaire au stade du bourgeon se développe sur le versant lingual de la lame dentaire primaire, formant un nouveau germe dentaire pour les dents définitives ou dents permanentes/d'adulte.

Organisation des germes dentaires sur l'arcade dentaire

• Les 4 premières dents définitives (incisives, canine et première prémolaire) ont une lame dentaire primaire unique, qui donne une lame dentaire secondaire.
• Les molaires définitives se développent à partir d'une extension postérieure de la lame dentaire primaire, sans dents lactéales prédécesseurs.
• La deuxième molaire lactéale a une lame primaire et donne 4 lames dentaires secondaires. Sur chaque arcade dentaire, il y a :
  • 10 germes de dents lactéales.
  • 16 dents définitives.

Fin du stade cloche

• En fin du stade cloche, il y a désagrégation de la lame dentaire et développement des germes séparément de l'épithélium oral.