Une nouvelle étude sur la coordination naturelle du développement dentaire dans le temps et dans l'espace, dirigée par le Dr Han-Sung Jung du Collège de médecine dentaire de l'Université Yonsei, en Corée, a découvert que les cellules « linguales » situées sur le côté de la langue forment la dent, tandis que celles situées vers la joue, appelées « cellules buccales », forment les os et les gencives, guidées par des molécules de signalisation comme le WNT et le BMP. Ces informations pourraient façonner les futures modalités de régénération, de remplacement et de réparation des dents.
Le développement dentaire est un processus dynamique qui implique les étapes du bourgeon, de la coiffe et de la cloche, suivis du développement des racines et de la formation ultérieure des dents. Des processus tels que la transition bourgeon-coiffe sont médiés par des interactions épithéliales-mésenchymateuses. De plus, la position d’une cellule dans un embryon en développement détermine son sort en raison des différences relatives de concentration de molécules de signalisation et de facteurs de croissance.
Les scientifiques savent depuis longtemps qu’une seule dent se développe comme un petit bourgeon de cellules « épithéliales » externes dans les cellules « mésenchymateuses » plus profondes. Il se courbe ensuite pour former une forme de capuchon, puis se replie davantage pour former la forme en cloche d'une dent mature, entourée d'os et de gencives. Le Dr Han-Sung Jung et son équipe du Collège de médecine dentaire de l'Université Yonsei, en Corée, ont étendu ces résultats en examinant comment la position des jeunes cellules dentaires épithéliales et mésenchymateuses influencerait leur croissance et ont publié leurs résultats dans Journal international de science orale.
L'auteur principal, le Dr Jung, a déclaré que son équipe « réalisé cette étude pour identifier comment l'identité de position le long de l'axe lingual-buccal détermine le destin distinctif du développement du mésenchyme dentaire. Cette recherche a le potentiel d’avoir un impact significatif sur notre compréhension du développement dentaire.« , dit-il.
Les enquêteurs ont séparé les cellules mésenchymateuses des côtés lingual et buccal aux stades capuchon et cloche d'un embryon de souris en développement et ont comparé leurs profils d'expression génique par séquençage d'ARN suivi d'une analyse d'enrichissement de Gene Ontology pour comprendre les différences avec la position et le temps. Ils ont ensuite transplanté séparément les cellules linguales et buccales du stade capaire sous la capsule rénale de souris immunodéprimées pour voir en quoi chacune d’elles s’est développée. L'analyse a montré que les cellules du côté lingual étaient principalement destinées à fabriquer la dent elle-même et à façonner sa structure, tandis que les cellules du côté buccal étaient davantage axées sur l'activité des cellules souches, formant les tissus environnants et soutenant la croissance et la réparation des dents. Sans surprise, seules les cellules linguales du rein de la souris se sont transformées en émail dentaire.
Les chercheurs ont également signalé avoir mélangé au hasard des cellules buccales et linguales étiquetées au stade cap de souris génétiquement modifiées. « Nous étions curieux de savoir s'ils pouvaient retrouver leur place d'origine et se réorganiser lorsque les cellules mésenchymateuses linguales et buccales marquées par fluorescence étaient mélangées au hasard, ce qu'elles ont non seulement fait, mais les cellules linguales se sont développées en dentine pour former la dent comme auparavant. Ce phénomène est appelé auto-organisation cellulaire« , déclare le premier auteur Eun-Jung Kim.
En outre, ils ont étudié de manière approfondie les molécules de signalisation de chaque groupe et ont découvert que la signalisation WNT et les R-spondines (Rspo1/2/4) sont enrichies dans les cellules linguales, avec une prolifération élevée, une faible mort cellulaire et un taux de migration plus élevé, favorisant la formation des dents. D’autre part, les cellules buccales présentent une expression accrue des inhibiteurs de BMP, une prolifération plus faible, une apoptose plus élevée et une migration plus lente, favorisant la formation des os et des tissus environnants.
En conclusion, les auteurs ont proposé un modèle de positionnement des cellules dentaires basé sur l’axe lingual-buccal pour la formation des dents et des tissus environnants. Les caractéristiques des cellules mésenchymateuses dentaires varient le long de cet axe, et le sort de la dent et de la formation des tissus environnants est déterminé par les cellules mésenchymateuses via la signalisation WNT/BMP. Une connaissance plus approfondie des nuances moléculaires du développement dentaire inspirera de nouvelles recherches en ingénierie tissulaire et en médecine régénérative, qui pourraient à terme conduire à des progrès dans la régénération dentaire à base de cellules souches et à des applications thérapeutiques plus efficaces pour la restauration et la réparation dentaires.
