Théorie hydrodynamique (dentisterie) - Hydrodynamic theory (dentistry)

La théorie hydrodynamique ou mouvement des fluides est l'une des trois principales théories en dentisterie développées pour expliquer l' hypersensibilité dentinaire , qui est une douleur aiguë et transitoire résultant de l'exposition à des stimuli. Il indique que différents types de stimuli agissent sur la dentine exposée , provoquant une augmentation du flux de liquide à travers les tubules dentinaires. En réponse à ce mouvement, les mécanorécepteurs situés sur les nerfs pulpaires déclenchent la douleur aiguë et temporaire de l'hypersensibilité dentinaire.

Le mécanisme d'écoulement des fluides derrière la théorie hydrodynamique a été introduit pour la première fois par Alfred Gysi en 1900, puis développé par Martin Brännström dans les années 1960 grâce à une série d' études expérimentales . D'autres preuves à l'appui ont depuis été recueillies à partir d' enquêtes épidémiologiques et de données expérimentales comparant le nombre de tubules dentinaires dans les dents hypersensibles et non hypersensibles.

Les théories alternatives incluent les théories de « l'innervation de la dentine » et de la « transduction des odontoblastes », qui manquent toutes deux de preuves substantielles à l'appui. La théorie hydrodynamique est actuellement l'explication acceptée de l'hypersensibilité dentinaire, sur laquelle plusieurs stratégies de traitement et de diagnostic ont été construites par les praticiens dentaires .

Aperçu de la théorie

L'érosion dentaire et la perte d' émail augmentent la perméabilité des tubules dentinaires

La théorie hydrodynamique propose que lorsque les tubules dentinaires sont exposés à la surface de la pulpe et de la dentine, des stimuli externes provoquent des changements dans le flux de fluide. Les tubules dentinaires peuvent être exposés pour diverses raisons : par exemple, l'érosion dentaire, la perte d'émail et les maladies parodontales .

Lorsque les tubules dentinaires exposés sont alors soumis à des stimuli, la direction et la vitesse du mouvement d'écoulement du fluide dans les tubules changent. Cela provoque des changements de pression au sein de la dentine, qui stimulent les nerfs myélinisés situés dans la pulpe, provoquant la sensation de douleur. Les principales fibres nerveuses responsables de la réponse aux stimuli sont principalement de type A-bêta (Aβ) , qui transportent les informations tactiles , et certains nerfs A-delta (Aδ), qui transmettent les informations sur la douleur et la température au cerveau.

Origine et développement

Alfred Gysi - 1900

Portrait du Dr Alfred Gysi réalisé en 1914, Université de Zurich

Le Dr Gysi (1865-1957) était un dentiste suisse spécialisé dans le mouvement et la structure de la mâchoire , ainsi que dans la prosthodontie . Il a étudié la médecine dentaire à Genève , en Suisse et au Philadelphia Dental College, pour finalement devenir professeur de médecine dentaire à l' Université de Zurich . À l'époque, on croyait encore que l'hypersensibilité de la dentine était causée soit par la stimulation des fibres nerveuses dans la dentine, soit par les processus odontoblastiques agissant comme récepteurs de la douleur .

En 1900, Gysi a introduit pour la première fois le concept de mouvement d'écoulement de fluide comme explication de l'hypersensibilité de la dentine dans sa publication pour le British Journal of Dental Science : Une tentative d'expliquer la sensibilité de la dentine . Dans sa pratique clinique, Gysi a observé que l'élimination du liquide du plancher de la cavité dentaire de ses patients produisait la douleur aiguë et brève de l'hypersensibilité dentinaire. Il a par la suite conclu que le séchage du liquide de la cavité provoquait une interruption du mouvement de l'écoulement du liquide dans les tubules dentinaires. Cela a conduit à l'hypothèse de Gysi qu'à l'intérieur des tubules dentinaires, il y avait un écoulement naturel de fluide vers l'extérieur. Les formes physiques et thermiques de stimuli provoqueraient un changement accru dans la direction du flux de fluide, ce qui activait les terminaisons nerveuses pulpaires.

Martin Brännström - années 60

Le Dr Brännström (1922-2001) était un dentiste suédois , spécialisé dans la pathologie buccale et le mécanisme de la sensibilité dentaire. Dans les années 1960, Brännström a fourni des preuves pour étayer la théorie hydrodynamique de Gysi à travers une série d'études expérimentales in vitro pour montrer que divers stimuli provoquaient des changements dans le mouvement des fluides à travers la dentine, produisant de la douleur. L'étude expérimentale de Brännström en 1965 a indiqué que la dentine hypersensible présentait un nombre plus élevé de tubules perméables exposés que la dentine non sensible. Cette hypersensibilité a été sensiblement atténuée lorsque les tubules ont ensuite été délibérément obstrués pour restreindre l'écoulement du fluide.

Brännström a mené des essais en utilisant différents stimuli. Il a été démontré que divers types de froid thermique, de refroidissement par évaporation, de stimuli osmotiques et de substances chimiques hypertoniques pouvaient entraîner une augmentation du flux de fluide vers l'extérieur le long des tubules dentinaires. En revanche, les stimuli thermiques chauds ont provoqué un écoulement de fluide vers l'intérieur. Des études in vitro ont indiqué que les stimuli provoquant un écoulement de liquide vers l'extérieur du complexe dentine-pulpe entraînaient une plus grande intensité d'hypersensibilité dentinaire que les stimuli déclenchant un écoulement vers l'intérieur. Les multiples publications de Brännström de données expérimentales et observationnelles ont fourni des preuves significatives pour étayer la théorie du mécanisme hydrodynamique provoquant l'hypersensibilité de la dentine.

Accompagnement des expériences

Image SEM de la dentine avec des tubules dentinaires exposés (Daood et al 2018; Electron Microscope Unit, Queen Mary Hospital, The University of Hong Kong)

Des enquêtes épidémiologiques ont montré que l'hypersensibilité dentinaire survient lorsque les tubules dentinaires sont à la fois exposés et perméables. Il a été proposé que si le flux de fluide hydrodynamique était responsable de l'hypersensibilité, alors il doit y avoir un nombre plus élevé de tubules dentinaires exposés à la surface de la racine et perméables à la pulpe dentaire. Une forte corrélation positive a été identifiée entre les niveaux d'hypersensibilité dans la dentine exposée et le nombre et la densité des tubules dentinaires.

La perméabilité des tubules dentinaires 1987

En 1987, une étude sur la perméabilité des tubules dentinaires dans la dentine cervicale sensible et non sensible a été publiée dans le Journal of Clinical Periodontology . Cette expérience a été menée par EG Absi, M. Addy et D.Adams de la Dental School of Cardiff University . Il a comparé la perméabilité de la dentine cervicale sensible et non sensible et a fourni des preuves significatives pour soutenir la théorie hydrodynamique.

Le but de l'expérience était de déterminer si les patients présentant une hypersensibilité dentinaire auraient un nombre plus élevé de tubules dentinaires exposés à la surface de la racine. Il y avait eu peu de preuves pour soutenir la théorie avant cette expérience, à l'exception des études in vitro de Brännström. Avec l'utilisation d'un microscope électronique à balayage et d'une technologie de pénétration de colorant, les résultats ont conclu que les tubules dentinaires étaient huit fois plus nombreux et 2 fois plus larges en diamètre dans la dentine des patients classés « hypersensibles » que dans la dentine non hypersensible. Les résultats ont soutenu la théorie selon laquelle la dentine hypersensible avait des tubules dentinaires plus larges et plus exposés et a fourni des preuves de transmission de stimuli via un mouvement hydrodynamique le long des tubules dentinaires.

Nerfs intradentaires et débit de fluide 2007

En 2007, La relation entre la décharge des nerfs intradentaires et le débit de fluide à travers la dentine chez le chat a été publiée dans les Archives of Oral Biology . L'expérience a été menée par Noppakun Vongsavan et Bruce Matthews du Département de physiologie de l' Université de Bristol .

Le but de l'expérience était d'étudier l'impact du mouvement du flux de fluide sur les nerfs intradentaires, afin de fournir des preuves de la théorie hydrodynamique. Des stimuli de pression hydrostatique ont été appliqués à la dentine exposée chez des chats sous anesthésie . Les enregistrements des influx nerveux résultants ont été pris à partir de la dentine et des filaments situés dans le nerf alvéolaire inférieur . Les résultats ont montré que le flux de fluide vers l'extérieur produisait une décharge plus importante des nerfs intradentaires que le flux de fluide vers l'intérieur et était plus susceptible de stimuler les récepteurs de la douleur. Cela confirme les découvertes de Brännström selon lesquelles les stimuli provoquant un écoulement de fluide vers l'extérieur (par exemple, le froid thermique), génèrent plus d'hypersensibilité que les stimuli pour le flux vers l'intérieur (par exemple, la chaleur thermique).

Critiques et théories alternatives

des reproches

Bien qu'il existe des preuves suffisantes d'un mécanisme d'écoulement de fluide dans les tubules dentinaires, la théorie hydrodynamique est critiquée pour son incapacité à expliquer de manière adéquate les mécanismes neurosensoriels à l' origine de l'hypersensibilité dentinaire. On ne sait pas exactement comment les changements physiques dans la direction et la vitesse d'écoulement des fluides dans les tubules dentinaires provoquent réellement la stimulation des récepteurs de la douleur dans les nerfs pulpaires.

Des preuves contre la théorie ont été présentées dans une expérience dans laquelle les tubules dentinaires qui avaient été volontairement obstrués pour empêcher l'écoulement de fluide présentaient toujours une hypersensibilité lors de l'application de stimuli thermiques. De plus, il a été noté dans des cas cliniques que l'hypersensibilité s'est aggravée même après que les caries dentaires aient considérablement détruit les tubules dentinaires et rendu impossible l'écoulement des fluides.

Il a depuis été suggéré que la théorie hydrodynamique peut expliquer certains, mais pas tous les types de stimuli. En conséquence, un ajout à la théorie a été proposé selon lequel la douleur peut être stimulée par la génération d'un potentiel électrique résultant du mouvement d'écoulement du fluide. Cependant, il n'est pas clair si le mouvement du fluide est capable de générer une pression hydrostatique suffisante pour stimuler électriquement les récepteurs de la douleur.

Théorie de l'innervation dentinaire

La théorie de l'innervation de la dentine est basée sur la prémisse que la dentine est innervée et que la stimulation des terminaisons nerveuses dans les tubules dentinaires provoque une hypersensibilité. Il indique que les dommages aux tubules dentinaires locaux stimulent un potentiel d'action , qui se déplace le long du nerf jusqu'à la dentine interne. Initialement, une expérimentation de coloration histologique a été réalisée à l'aide d' argent pour démontrer l'existence de fibres nerveuses dans les tubules dentinaires. Cependant, d'autres expérimentations ont indiqué que bien qu'il y ait eu de rares cas de fibres nerveuses dans la dentine interne, il n'y avait aucune indication d'innervation dans les tubules réels. La microscopie électronique à transmission et les analyses immunohistochimiques ont indiqué plus tard que les zones de la dentine interne jusqu'à la jonction dentine-émail peuvent être innervées. Cependant, il n'y a eu aucune preuve soutenant l'innervation de la dentine externe, qui est considérée comme la principale zone d'hypersensibilité.

Théorie de la transduction des odontoblastes

La théorie de la transduction odontoblastique propose que les processus odontoblastiques agissent comme des récepteurs de la douleur qui conduisent ces impulsions de stimuli vers les terminaisons nerveuses pulpaires de la dentine interne. La théorie est née de recherches qui ont montré que l'odontoblaste envoie des processus de la couche pulpaire externe à la jonction dentine-émail. Rapp & Avery ont publié des preuves soutenant l'existence de l' acétylcholinestérase sur les processus dentaires des odontoblastes . Comme l'acétylcholinestérase est responsable de la terminaison de la neurotransmission et de la signalisation synaptique , ils ont émis l'hypothèse qu'elle aidait à transmettre des informations sensorielles aux nerfs pulpaires à partir des processus odontoblastiques. Cependant, il y a eu un manque de preuves qu'il existe des synapses entre les odontoblastes et les terminaisons nerveuses pulpaires, ou qu'il existe des vésicules de neurotransmetteurs dans les processus odontoblastiques. D'autres critiques découlent d'observations cliniques indiquant que l'hypersensibilité persiste même après la destruction de la couche d'odontoblastes par des caries dentaires et des lésions nerveuses.

Applications

Les praticiens dentaires ont appliqué la théorie hydrodynamique pour prévenir et traiter l'hypersensibilité dentinaire chez les patients. Les études de Brännström sur l'impact de divers stimuli sur l'hypersensibilité ont conduit à de nouvelles techniques de diagnostic et de prise en charge.

Comme les stimuli mécaniques se sont avérés être une cause majeure d'hypersensibilité, les stratégies préventives comprennent une bonne hygiène et des instructions sur les techniques de brossage. Il a été conseillé aux patients d'utiliser des dentifrices non abrasifs , de choisir des brosses à dents à poils souples et d'éviter de trop stimuler la surface de la dentine. Pour éviter d'augmenter la perméabilité des tubules, les patients ont été encouragés à prendre des rendez-vous réguliers pour vérifier l'érosion dentaire, la carie dentaire et les maladies parodontales.

La consommation de boissons acides, par exemple le vinaigre, provoque une érosion dentaire et une stimulation chimique

Pour éviter la stimulation chimique et l'érosion dentaire , les praticiens dentaires ont prescrit une consommation réduite d'agents érosifs et d' acides provenant des boissons gazeuses , des fruits et du vinaigre . Certains produits chimiques sont maintenant déconseillés pour les procédures cosmétiques , comme le blanchiment des dents .

Les premières études de Brännström sur la théorie hydrodynamique indiquent que l' occlusion des tubules dentinaires réduit la gravité de l'hypersensibilité dentinaire. Cela a conduit à plusieurs méthodes de traitement pour bloquer ou réduire le diamètre des tubules, soit mécaniquement, soit chimiquement.

Une méthode non invasive notable est la dépolarisation du nerf pupal à l'aide d'un dentifrice avec des traitements chimiques, par exemple le chlorure de strontium et le nitrate de potassium . Les traitements de désensibilisation sont séparés en deux groupes : les procédures à domicile sous forme de bain de bouche et de dentifrice , ou les produits en cabinet tels que les résines de scellement, les verres ionomères et les solutions de dentine. Ces agents désensibilisants sont prescrits pour bloquer l'influx nerveux en réduisant physiquement la largeur des tubules dentinaires ou en empêchant chimiquement la transmission des stimuli à travers la dentine.

Récemment, le traitement au laser a été proposé comme méthode potentielle de traitement de l'hypersensibilité dentinaire. Les lasers à faible débit peuvent être utilisés pour bloquer la transmission électrique des stimuli aux nerfs pulpaires, tandis que les lasers à haut débit sont considérés comme une autre méthode d'occlusion des tubules dentinaires. L'occlusion à l'aide de lasers peut se produire sous deux formes : par fusion partielle ou par coagulation des protéines fluides dans les tubules.

Les références