Ce gel révolutionnaire peut régénérer l'émail des dents en quelques semaines.
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Un gel innovant, qui forme une couche protectrice sur les dents et puis utilise les ions calcium et phosphate de la salive pour régénérer l'émail, pourrait révolutionner les soins dentaires. À ce jour, il n'existe aucun moyen de régénérer la couche externe d'émail, cette substance résistante qui s'érode avec l'âge.
Des scientifiques de l'Université de Nottingham, en collaboration avec des chercheurs internationaux, ont réalisé une avancée majeure : la création d'un gel à base de protéines capable non seulement de renforcer l'émail existant, mais aussi de le régénérer. Appliqué sur les dents, à l'instar des traitements au fluorure classiques chez le dentiste, ce gel forme une fine couche qui pénètre dans l'os pour combler les cavités et les fissures. Il crée également une structure qui attire des ions, favorisant ainsi la croissance minérale par un processus appelé minéralisation épitaxiale. Les nouveaux dépôts minéraux fusionnent avec les tissus existants pour former un nouvel émail.
« L’émail dentaire possède une structure unique qui lui confère ses propriétés remarquables, protégeant ainsi nos dents tout au long de notre vie contre les agressions physiques, chimiques et thermiques », explique le Dr Abshar Hasan, auteur principal de l’étude et chercheur postdoctoral à l’Université de Nottingham. « Appliqué sur un émail déminéralisé ou érodé, ou sur de la dentine exposée, notre matériau favorise la croissance de cristaux de manière intégrée et organisée, restaurant ainsi l’architecture de notre émail naturel et sain. »
Selon l' Organisation mondiale de la santé , environ 3,7 milliards de personnes dans le monde souffrent d'une forme ou d'une autre de maladie bucco-dentaire. L'érosion de l'émail – la couche protectrice externe, dure et minéralisée de nos dents – contribue largement à l'un des problèmes les plus préoccupants : la carie dentaire.
Ce phénomène est dû à une série de facteurs chimiques et mécaniques, notamment la consommation fréquente d'aliments acides et sucrés comme les sodas et les jus de fruits, le bruxisme (grincement des dents), un brossage trop agressif, le reflux gastro-œsophagien et même la sécheresse buccale. Comme il est actuellement impossible de réparer l'émail perdu, cela peut entraîner des dents ébréchées ou fissurées et des caries. Enfin, bien que le fluor soit important, il ne répare pas l'émail déjà érodé.
« Pour résoudre ce problème, nous avons conçu une matrice supramoléculaire modulable et résistante, à base de recombinamères de type élastine, qui imite la structure et la fonction de la matrice de formation de l'émail », ont indiqué les chercheurs. « Appliquée comme revêtement sur la surface des dents présentant différents niveaux d'érosion, cette matrice est stable et peut induire la croissance épitaxiale de nanocristaux d'apatite, recréant ainsi la microarchitecture des différentes régions anatomiques de l'émail et restaurant ses propriétés mécaniques. Cette étude démontre le potentiel translationnel de notre technologie de minéralisation pour le traitement de la perte d'émail en contexte clinique, notamment pour le traitement de l'érosion de l'émail et de l'hypersensibilité dentaire. »
Images de microscopie électronique d'une dent présentant un émail déminéralisé montrant des cristaux d'apatite érodés (à gauche) et d'une dent déminéralisée similaire après un traitement de deux semaines avec un gel, montrant des cristaux d'émail régénérés épitaxialement (à droite).
Les chercheurs ont utilisé des molaires humaines extraites comme modèle ex vivo , après avoir préalablement mordancé leur surface d'émail ou de dentine à l'acide afin de simuler les différentes étapes de l'érosion dentaire. Ils ont ensuite appliqué une monocouche de gel biomimétique d'élastine-like recombinamère (ELR) et l'ont laissée sécher.
Enfin, les dents ont été immergées dans des bains de minéralisation soigneusement contrôlés, reproduisant l'environnement ionique de la salive. Pendant une dizaine de jours, le revêtement d'ELR a attiré passivement les ions calcium et phosphate du fluide, leur permettant de cristalliser au sein de sa structure. Ce processus a induit la croissance épitaxiale de nanocristaux de fluorapatite, reproduisant fidèlement la structure et la résistance de l'émail naturel .
Les scientifiques ont ensuite testé les dents nouvellement renforcées. Grâce à la microscopie électronique, l'équipe a pu confirmer que les nouveaux cristaux d'apatite se développaient harmonieusement à partir de l'émail ou de la dentine sous-jacente, présentant un alignement cristallin continu, invisible à l'œil nu. Les tests de nanoindentation ont révélé que l'émail reminéralisé était quasiment identique à l'émail sain.
De plus, lors de la simulation de l'usure quotidienne – par une abrasion continue à l'aide d'une brosse à dents électrique équivalente à environ un an de brossage, ainsi que par la mastication et le grincement des dents – les dents ont effectivement présenté une résistance supérieure à l'usure, aux fractures et aux attaques acides par rapport à l'émail naturel. Des tests réalisés avec de la salive humaine artificielle et réelle ont donné les mêmes résultats, démontrant que le revêtement ELR, appliqué en une seule fois, pouvait recréer l'émail et résister aux contraintes du quotidien.
« Nous sommes ravis car cette technologie a été conçue en pensant aux cliniciens et aux patients », a déclaré le professeur Alvaro Mata, titulaire de la chaire de génie biomédical et de biomatériaux à l'université de Nottingham. « Elle est sûre, facile et rapide à appliquer, et adaptable à grande échelle. De plus, sa polyvalence ouvre la voie à de multiples produits pour aider les patients de tous âges souffrant de divers problèmes dentaires liés à la perte d'émail et à la mise à nu de la dentine. Nous avons lancé ce projet avec notre start-up Mintech-Bio et espérons commercialiser un premier produit l'année prochaine ; cette innovation pourrait bientôt bénéficier aux patients du monde entier. »
Il convient de noter que ces résultats sont préliminaires, les tests ayant été réalisés ex vivo dans des conditions contrôlées. De plus, la couche ELR n'avait que quelques micromètres d'épaisseur – plus fine que l'émail naturel – et sa durabilité à long terme reste donc inconnue.
Cependant, ce gel représente une voie prometteuse pour la régénération de l'émail – une voie qui nécessite des développements et des tests supplémentaires avant que nous puissions l'appliquer sur nos dents après le brossage du matin.