Janet Moradian-Oldak, professeur à l'école de médecine dentaire Herman Ostrow de l'USC, a étudié les méthodes permettant de faire repousser l'émail des dents au cours des deux dernières décennies. Le processus est particulièrement délicat car contrairement à l’os, l’émail mature ne peut pas rajeunir. L'émail des dents est un tissu non vivant.

Le moment a-ha est survenu le 22 octobre lorsque, en collaboration avec l'auteur principal Sauma Prajapati de l'USC et d'autres collègues, elle a publié une étude dans la revue Biomaterials indiquant que la métalloprotéinase matricielle-20, une enzyme présente uniquement dans les dents, détruit les protéines amélogénines, qui facilitent la formation organisée de cristaux d’émail. Le MMP-20 ouvre la voie aux matériaux durs pour usurper l’espace libéré.

Son équipe est la première à définir la fonction d'une enzyme pour empêcher l'occlusion des protéines à l'intérieur d'un cristal, a-t-elle déclaré.

"La MMP-20 est libérée à un stade très précoce de la formation de l'émail", a déclaré Moradian-Oldak, l'auteur principal de l'étude. « La MMP-20 détruit les protéines lors de la cristallisation de l'émail. Avec d'autres enzymes, il élimine les « boues » afin que les cellules productrices d'émail du corps puissent ajouter plus de minéraux et fabriquer l'émail, la biocéramique la plus dure du corps humain.

Restauration dentaire

Moradian-Oldak associera la découverte du MMP-20 à une autre étude publiée le 2 novembre dans le Journal of Biomedical Engineering and Informatics, qui a conclu qu'un hydrogel d'amélogénine-chitosane pourrait réparer la carie dentaire précoce en développant une couche semblable à l'émail qui réduit les lésions jusqu'à à 70 pour cent.

"Reconnaître la fonction de la MMP-20 dans la biominéralisation est l'une des premières étapes pour apprendre comment l'émail dentaire se forme dans la nature", a déclaré Qichao Ruan, auteur principal de l'étude sur l'hydrogel et associé de recherche postdoctoral au Centre de biologie moléculaire craniofaciale de l'USC. "Les découvertes concernant la MMP-20 nous aident non seulement à mieux comprendre les mécanismes de formation de l'émail, mais [elles] peuvent également être appliquées à la conception de nouveaux biomatériaux pour de futures applications cliniques dans la restauration ou la réparation dentaire."

La Food and Drug Administration n’a encore approuvé aucun type de gel pour la repousse de l’émail. L’USC est en phase d’essais précliniques. Moradian-Oldak a déclaré qu'un jour, les gens pourront peut-être utiliser un protège-dents pendant la nuit ou des bandelettes dentaires saturées d'hydrogel pour faire repousser les substances semblables à l'émail et réduire la sensibilité des dents.

Trouver la bonne solution

Les produits tels que le dentifrice et le bain de bouche contenant du fluorure et du phosphate de calcium amorphe phosphopeptide de caséine favorisent la reminéralisation des lésions initiales de l'émail ; cependant, ils doivent être utilisés régulièrement et constituent plus un patch de pneu qu'une véritable solution, a déclaré Moradian-Oldak. Cela résout le problème afin que les gens ne ressentent pas de douleur. Le gel, cependant, remplit les fissures et les trous avec une substance semblable à de l'émail.

Aux États-Unis, 92 pour cent des adultes âgés de 20 à 64 ans ont eu des caries dentaires sur leurs dents permanentes, a déclaré Moradian-Oldak. Le grincement des dents la nuit, la récession des gencives et la disparition de l'émail au cours de la vie en raison des aliments et des boissons acides déminéralisants sont autant de problèmes courants auxquels les gens sont confrontés partout dans le monde.

Lorsqu'il a été testé dans un environnement qui imite les processus biochimiques de la cavité buccale, le gel a créé une fixation robuste, éliminant ainsi la menace de caries secondaires au même endroit, a déclaré Ruan. Le gel pourrait être plus efficace que les couronnes traditionnelles, dont l'adhérence s'affaiblit avec le temps, ajoute-t-il.

"Outre la biocompatibilité et la biodégradabilité, le gel possède des propriétés antimicrobiennes et d'adhésion uniques qui sont importantes pour les applications dentaires", a déclaré Ruan.

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