Cell-based partial pulp regeneration in a porcine preclinical model

La pulpe dentaire est un tissu connectif innerve et vascularise, contenu dans une structure mineralisee inextensible formee par l’email, la dentine et le cement. Ce tissu assure l’homeostasie et la sensibilite de la dent. Il est sujet a des lesions severes faisant suite a une carie ou a un traumatisme. La therapeutique conventionnelle preconisee alors est le traitement endodontique, qui consiste en l’exerese de la totalite du tissu pulpaire et le comblement de l’espace evide par un materiau synthetique bioinerte. Malgre les resultats cliniques satisfaisants, cette therapeutique induit une fragilisation de la dent et une plus grande susceptibilite aux infections, qui peuvent conduire a terme a la perte de la dent. En se basant sur la presence de cellules souches mesenchymateuses dans la pulpe dentaire, des strategies de regeneration alternatives au traitement endodontique traditionnel sont a l’etude, afin de permettre le maintien des fonctions de nutrition et de sensibilite de la pulpe, garantes de la perennite de la dent sur l’arcade. Elles s’inscrivent dans deux approches: la regeneration de novo, en cas de necrose du tissu pulpaire et la regeneration partielle, lorsque seul le tissu pulpaire endommage est elimine et regenere. Nos travaux portent sur la faisabilite de cette derniere approche dans un modele preclinique. En effet, dans la perspective d’un transfert vers la clinique humaine, des modeles chez le gros animal doivent etre developpes afin de tester la faisabilite et le succes de cette therapie, dans des conditions proches de la clinique. Du fait de ses similitudes avec l’homme en termes d’anatomie et de physiologie, le miniporc represente un modele de choix pour les etudes precliniques d’ingenierie pulpaire. L’objectif principal de cette etude est de tester la faisabilite de la regeneration pulpaire partielle, en implantant des cellules pulpaires porcines (pDPCs) contenues des hydrogels injectables dans des defauts pulpaires artificiellement crees chez le miniporc. Au cours ce travail, differentes techniques d’imagerie d’evaluation du processus de regeneration ont ete developpees. En particulier, un protocole d’angiographie tridimensionnelle in- pour la visualisation du reseau vasculaire pulpaire a ete mise au point. Par ailleurs, en utilisant des parametres morphometriques specifiques, initialement developpes pour caracteriser l’os, une analyse tridimentionnelle par micro-CT des tissus mineralises de reparation a ete elaboree. En appliquant un “split mouth model”, les hydrogels injectables ensemences ou non par des pDPCs ont ete implantes dans des molaires et des premolaires, apres amputation de la pulpe camerale. A 21 jours apres la chirurgie, les analyses d’imagerie, d’histologie et d’immunologie ont mis en evidence, qu’independamment de la presence des pDPCs, l’implantation des hydrogels a induit la formation d’un pont d’osteodentine. La caracterisation morphometrique tridimensionnelle a montre que la microarchitecture de ce pont differait largement de la dentine native. De plus, en presence des pDPCs, le processus de reparation etait modifie, avec une moins bonne etancheite du pont. Au cours de ce travail, une technique de suivi non invasive de la regeneration a tente d’etre mise au point. Une angiographie tridimensionnelle par soustraction a ete realisee avant et apres la procedure de regeneration pulpaire partielle. Si les angiographies ont revele l’entiere vascularisation des mâchoires et des dents a croissance continue, l’apport vasculaire des dents matures traitees, du fait de son faible flux, n’a pas pu etre mis en evidence. L’absence de regeneration partielle de la pulpe dans les conditions testees souligne l’importance des modeles precliniques pour identifier les facteurs promouvant un environnement favorable a la regeneration, dans la perspective d’un transfert vers la clinique humaine.