Phase d'odontogenèse

Introduction

• Implique l'ectoderme oral et les cellules ectomésenchymateuses des crêtes neurales céphaliques.
• L'odontogenèse, comprenant la phase d'initiation et la morphogenèse, elle est régulée par des interactions entre deux types cellulaires.
• Les interactions se manifestent par des dissociations enzymatiques, des recombinaisons homologiques ou hétérologiques, et des cultures tissulaires ou de germes.
• Il est possible de séparer l'organe de l'émail de la papille dentaire ectomésenchymateuse grâce à une dissociation enzymatique spécifique de la membrane basale.

Phase d'initiation

• Les expériences impliquent de recombiner différents tissus en culture pour comprendre la détermination odontogène des cellules des crêtes neurales céphaliques.
• Les tissus ectomésenchymateux du deuxième arc pharyngé ne sont normalement pas impliqués dans la mise en place des dents.

Inducteur de l'ectomésenchyme

• L'ectomésenchyme prend le relais dans la croissance du germe dentaire.
• Il joue un rôle dominant dans les relations épithélio-mésenchymateuses.
• Il induit la formation de la lame dentaire et augmente la prolifération cellulaire ectodermique.
• L'ectomésenchyme modifie le développement de l'ectoderme épidermique embryonnaire pour initier la formation d'un germe dentaire.

Interactions épithélio-mésenchymateuses

• Les molécules régulatrices sont sécrétées par les cellules ectodermiques, puis par les cellules mésenchymateuses.
• Elles sont diffusibles et représentées par des facteurs de croissance.
• L'expression est régulée par des facteurs de transcription, y compris les homéoprotéines de la famille Msx.

Homéoprotéines Msx

• Les gènes Msx1, Msx2 et Msx3 codent pour les homéoprotéines de la famille MSX, essentielles au développement dentaire.
• Msx1 : rôle fondamental dans le développement dentaire précoce.
• Msx1 et Msx2 sont exprimés dans les bourgeons maxillaires et mandibulaires.
• Les mutations du gène Msx1 causent des familles hypodontes, où les individus manquent d'au moins huit dents.

MSX1 et MSX2

• Les souris KO Msx1 n'expriment pas le gène Msx1 de manière homozygote et sont sans dents.
• KO Msx2 compense l'absence de Msx2 dans le développement dentaire
• Les souris double KO Msx1 et Msx2 ont un arrêt du développement à la lame dentaire sans apparition de bourgeon dentaire.

Caractéristiques des homéoprotéines Msx1 et Msx2

• Msx1 a un rôle particulier dans le développement des dents et régule l'expression de BMP4.
• Msx2 joue un rôle dans le développement dentaire précoce.
• Elles sont coexprimées dans l'ectomésenchyme des bourgeons maxillaires et mandibulaires.
• Elles possèdent deux domaines différents de 2 acides aminés.
• Elles peuvent se lier aux mêmes séquences ADN, montrant une redondance fonctionnelle.

La BMP4

• La BMF4, ou Bone Morphogenetic Protein 4.
• Il existe plusieurs versions de BMP4.
• BMP4 est exprimée dans le développement dentaire de la souris.
• BMP4 est présente dans l'ectoderme oral avant la formation de la lame dentaire et au niveau de l'ectomésenchyme.
• Elle induit l'expression des gènes Msx1 et Msx2 dans l'ectomésenchyme.

Interrelation entre Msx1 et BMP4

• La BMP4 induite au niveau de l'épithélium dentaire induit l'expression de MSX1 et MSX2 dans les cellules ectomésenchymateuses.
• MSX1 et MSX2 augmentent la sécrétion de BMP4 et agissent sur l'épithélium dentaire.
• Aboutissant à la formation de la lame dentaire.

Phase de morphogénèse: Généralités

• Les dents sont soumises à plusieurs types de régulation différentes.
• Les dents chez l'homme ont des morphologies différentes chez les mammifères, classées en groupes incisifs, canins, prémolaires et molaires.
• Les mammifères hétérodontes ont plusieurs groupes de dents, tandis que les homodontes ont un seul type de dent.

Rôle de l'ectomésenchyme

• L'ectomésenchyme contrôle la morphogenèse dentaire en bloquant la prolifération des cellules de la cupule et conduisant à la formation de nœuds de l'émail et de cuspides.
• La recombinaison croisée de germes d'incisives et molaires montre le rôle de l'ectomésenchyme dans la régulation de la morphogenèse.

Centres de signalisation de la morphogénèse

• Les centres de signalisation de la morphogénèse déterminent localement l'activité cellulaire d'un territoire tissulaire.
• Ce sont des structures cellulaires transitoires, responsables de la synthèse des facteurs de transcription et de molécules de signalisation.
• On y trouve des centres de signalisation précoces, des nœuds primaires et secondaires de l'émail.

Centre de signalisation précoce

• Il intervient lors du stade d'initiation et se met en place au niveau de la lame dentaire.
• Le centre de signalisation permet le bourgeonnement épithélial et la formation de la placode dentaire.

Nœud primaire de l'émail

• Le nœud primaire de l'émail intervient lors du stade de la cupule précoce et disparaît durant ce stade.
• Il dépend de la BMP4 ectomésenchymateuse activée par Msx1 et induit l'expression de p21 pour arrêter la prolifération cellulaire.
• Il est unique, quel que soit le type de dent ou le nombre de cuspides.

Nœuds secondaires de l'émail

• Il intervient lors du stade de la cloche.
• Le nombre de noeuds secondaires dépend du nombre de cuspides.
• Le nombre de noeuds secondaires peut varier en fonction des dents.
• Chaque nœud secondaire est à l'origine d'une cuspide.

Théorie des territoires morphogénétiques.

• Les cellules des crêtes neurales céphaliques (CCNCS) pluripotentes sont instruites différemment selon le territoire et se différencient en fonction du secteur incisif, canin, prémolaire ou molaire.

Théorie des clones cellulaires

• Hypothèse selon laquelle l'organe dentaire est subdivisé en un certain nombre de territoires cellulaires (ou «clones»), chacun étant responsable du développement d'une partie spécifique de la dent
• Les CCNCS migrent différemment en fonction de leur origine et induisent une morphologie dentaire différente, chaque clone étant responsable d'une dent spécifique.

Dialogue et interactions épithélio-Mésenchymateuses

• L'organe est un résultat de différents homéogènes exprimés par les cellules des crêtes neurales, sous l'induction instructive de l'épithélium oral.
• Cela se traduit par la l'expression locale et sites spécifiques de molécules de signalisation particulières et dépendante.
• Cela se traduit par l'expression de molécules de signalisation.
• Ces signalisations permettent l'expression combinatoire d'homéogène non Hox par les cellules de l'ectomésenchyme.
• Cela induit une identité dentaire et les phénomènes de morphogénèse et de différenciation cellulaire y récurrant.