Histologie de l’émail Dentaire

1.     Introduction :    

 L’émail recouvre la surface externe de la couronne dentaire. C’est un tissu minéralisé  le plus dur de l’organisme .L’émail est formé par l’assemblage de milliers d’unités de structures : les prismes de l’émail. Chaque prisme s’étend de la jonction amélo-dentinaire jusqu’à la surface de la couronne.                      

   Les prismes sont unis entre eux par une mince couche de substance inter prismatique.

L'amélogenèse est la formation de l'émail par les améloblastes.

Elle comprend la synthèse et la sécrétion des molécules de la matrice de l'émail, la minéralisation puis la maturation de l'émail par les améloblastes

Chez l’homme, l’élaboration de l’émail est limitée dans le temps.

L’émail est totalement élaboré bien avant l’éruption de la dent dans la cavité buccale.

L’amélogenèse débute à partir du stade de la cloche au niveau de la couche épithéliale interne, et se poursuit latéralement jusqu’au futur collet de la dent

2.     Propriétés physiques de l’émail :

Ils résultent de sa forte teneur en éléments minéraux .l’émail est un tissu :

-         Très dur

-         Cassant

-         Translucide

-         Blanc bleuâtre

-         Radio-opaque

-         Sa densité plus élevée que la dentine

-         Vulnérable surtout à l’attaque acide

3.     Les propriétés chimiques de l’émail :

L’émail renferme 96% de sels inorganiques, 2% de matières organiques et 2% d’eau.

3.1.         Les sels inorganiques : 

Représente 96-98% de la masse de l’émail accompagnée de 2% d’eau, elle est essentiellement constituée par des combinaisons de phosphore et de calcium, présents dans l’émail sous forme de cristaux d’hydroxyapatite , de formule :

(Ca 10 (PO4)6, OH2).

- Chaque cristal d’hydroxyapatite est composé de la juxtaposition d’unités élémentaires de 18 ions.

-Ces unités élémentaires ou bien mailles élémentaires ont la forme d’un parallélipéde. 

-Chaque cristal a la forme de ruban de section hexagonale.

-          Les ions calcium sont réparties de manière répétitive dans les cristaux.

-          D’autres ions se fixent au cristal dont :

ü  Le carbone (CO3)   1 ,5 -2%

ü  Le fluor 

ü  N, K, Cl, Fe, Zn, S, en quantité minime.

-A la surface, la composition minérale de l’émail subit des modifications après l’éruption de la dent.

-Ces modifications résultent des échanges ioniques avec le milieu buccal et dépendant de l’environnement et des habitudes alimentaires.

3.1.         La matrice organique :

Représente 2% du poids tissulaire de l’émail adulte, elle est composée de :

-Les protéines : 58%, principalement amélogénines , énamélines,et tuflines. L’émail comporte d’autres protéines comme l’albumine, phosphoprotéines et protéines sulfatées.

-Les lipides : 42% : essentiellement de triglycérides, d’acides gras libres, de cholestérol, et de phospholipides.

4.     Structure histologique :

4.1.         Les prismes de l’émail :

L’émail est constitué par la juxtaposition de structures élémentaires ou prismes.

a)     En microscope optique :

-  Les prismes sont des cordons minéralisés qui parcourent l’émail de la jonction amélo-dentinaire à la surface de la dent. un petit nombre de prisme n’atteint pas cependant pas la surface.

- Ils sont une section en trou de serrure, présente une partie renflée ou cœur des prismes se prolonge d’une partie mince ou queue des prismes.

-Les prismes sont imbriqués les uns dans les autres. leur diamètre est d’environ 7µm.

Les prismes sont arrangés entre eux de telle sorte que le cœur d’un prisme est logé entre les queues de 2 prismes sous-jacents. 

-L’espace inter prismatique est occupé par du matériel matriciel c’est la gaine des prismes entourant le cœur des prismes.

-Cette gaine constitue un reliquat matriciel qui persiste dans l’émail mature. 

- Les prismes observés en coupe longitudinale présentent :

•    Des alternances de constriction et dilatation
•     Des striations transversales.    

-En coupe transversale, les prismes offrent un contour hexagonal, polygonal, ovalaire, ou en arcade. Ils paraissent imbriques les uns dans les autres rappelant la disposition des écailles d’un poisson. 

-Ils ont un trajet sinueux dans les 2/3 interne de l’émail

-Dans la portion centrale du tissu, on note une alternance de prismes en section transversale et d’autres en section longitudinale réalisant l’alternance d’images claires et sombres ce sont les bandes de Hunter-Schreger.

-Dans le 1/3 externe de l’émail, le trajet des prismes devient progressivement rectiligne, ils sont alors parallèles entre eux et perpendiculaire à la surface dentaire.

b)  En microscope électronique :

le prisme est formé de cristaux d’hydroxyapatite. Ces cristaux  sont individuellement entourés d’un espace étroit rempli de substance organique constituant la gaine du cristal.

4.2.         La substance inter prismatique :

Elle se localise entre les prismes de l’émail. Elle est moins minéralisée et plus riche en substance organique que les prismes. Les cristaux d’hydoxyapatite y sont de taille plus réduite et sont disposés obliquement, faisant un angle de 40° à 60° par rapport à l’axe longitudinal du prisme. 

4.3.         Les Stries de Retzius :

-   L’examen à la loupe ou même à l’œil nu, de coupes longitudinales de dents, obtenues après usure, permet de remarquer au niveau de la couronne, un ensemble de lignes appelées Stries de Retzius .

-   Les stries sont des zones de moindre minéralisation.

-   Sur coupe longitudinale de la dent, les lignes de Retzius apparaissent parallèles entre elles, avec la surface de couronne, ainsi qu’avec la limite émail-dentine. L’espacement entre deux lignes de Retzius consécutives est variable.

-   Sur une coupe transversale de la couronne, les stries de Retzius apparaissent comme des anneaux concentriques.

- Les Stries de Retzius sont dues à l’activité intermittente des améloblastes. En effet, l’amélogenèse, se fait par dépôt de couches successives d’émail, avec alternance de période d’activité et de repos des améloblastes.

4.4.         La « ligne néonatale » de l’émail : 

C’est une strie de Retzius plus accentuée que les autres. Elle correspond à l’émail formé au moment de la naissance, période pendant laquelle interviennent des perturbations métaboliques importantes. 

4.5.         La membrane de Nasmyth :

En fin de formation de l’émail, les améloblastes forment à la surface de l’émail une fine membrane de nature glycoprotéique qui dérive de l’organe de l’émail. Cette cuticule est détruite au moment de l’éruption, elle est remplacée par la membrane de Nasmyth, substance dure et résistante, riche en sels calcaires.             La membrane de Nasmyth apparait lorsque l’émail entre en contact avec la salive. 

4.6.         La jonction émail dentine :

La substance organique est plus abondante dans la jonction amélo-dentinaire. L’émail de cette région est aprismatique ; c’est dans cette zone que se localisent  les aiguilles et les buissons de l’émail. 

4.7.         Aiguilles ou fuseaux de l’émail :

Elles correspondent à des canalicules en continuité avec les canalicules de la dentine et contiennent parfois des fibres de Tomes. Elles commencent à la jonction amélo-dentinaire et s’allongent verticalement de quelques microns dans l’émail. 

4.8.         Les buissons de l’émail :

Ces structures partent de la jonction amélo-dentinaire et s’épanouissent en branches et rameaux dans la partie profonde de l’émail .Elles sont hypo minéralisées et riches en substance organique. 

4.9.         Les lamelles de l’émail :

Ce sont des images ayant l’aspect de fissures allant de la surface de l’émail et s’enfonçant perpendiculairement vers la dentine. Elles sont hypo minéralisées et riches en substance organique. 

5       Histogénèse de l’émail :

5.1.        Edification de l’émail :

Débute dés qu’il ya dépôt de la 1 ere couche de dentine s’effectue en 2 temps

-Elaboration de la matrice organique protéique « kératine » muccopolysaccharides.

-Minéralisation de la matrice par un dépôt de cristaux d’apatite phosphocalciques  Ca 10(po4) 6 OH 2 sur la matrice.

5.2.            L’améloblaste : Stade sécréteur :

C’est le passage du stade pré-améloblastique au stade améloblastique fonctionnel ; cela est conditionné par la prédentine secrétée par les fibroblastes qui servira de soutien physique à l’élaboration matriciel de l’émail, il est marqué par :

-  Arrêt des mitoses au niveau de l’épithélium

-  Allongement des cellules qui deviennent hautes.

- C’est des cellules prismatiques en coupe longitudinale et hexagonal en coupe transversale.

- Avec un noyau au pole nucléaire, appareil ergastoplasmique abondant et très développé, mitochondrie abondante, appareil de golgi infra nucléaire et les grains de sécrétion au pole sécrétoire

- La cellule présente des expansions apicales sont dites prolongements de Tomes. 

5.3.        Synthèse et sécrétion matricielle

Les précurseurs de la matrice organique de l’émail sont synthétisés par les améloblastes.

Le produit de sécrétion est un ensemble complexe et hétérogène sous formed’un gel comprennant :

-         Les amélogénines  90%- 95% du matériel sécrété

-         Les énamélines  synthétisées en faible quantité

-         Les phospho-protéines riches en sérine.

-         Enzymes protéolytiques (régulation biochimique).

5.4.        Organisation de l’émail :

-La première vague de minéralisation atteint d’abord la région juxta dentinaire.

-La croissance de l’émail se fait d’une manière géométrique, du fait de la disposition des améloblastes, qui forment un réseau hexagonal

-Repoussées sans cesse par le produit de leur sécrétion, les améloblastes migrent de façon rythmique les cellules parcourt une certaine distance chaque jour.la production rythmique de la matrice se traduit sur le plan morphologique par les lignes ou stries de Retzius.

-La sécrétion des améloblastes déterminent la formation de 2 éléments : les prismes et substance inter-prismatique.

-Chaque prisme représente le produit de sécrétion d’un prolongement de Tomes  (un prisme par améloblastes).

-A la périphérie des prismes, la substance est plus dense : c’est la gaine du prisme (constituée de kératine).

5.5.        Stade post sécrétoire : Fin de l’amélogenèse

-  L’émail se forme par couches successives de la jonction amélo-dentinaire jusqu’à la surface de la dent.

-   Lorsque l’émail atteint son épaisseur définitive :

-   Le processus de sécrétion se ralentit puis s’interrompe

-   Les améloblastes diminuent de longueur

-   Les organites intracytoplasmiques diminuent en nombre

-   Les prolongements de Tomes disparaissent

-   Le réticulum étoilé disparait ainsi que le statum intermedium

-   L’organe de l’émail se réduit à 2 assises cellulaires aplaties.

- Lors de l’éruption dentaire, l’émail se trouve recouvert  par un résidu kératinisé de l’organe de l’émail, formant une cuticule qui finit par disparaitre.                                                                                                    

6       Histopathologie :

- Après l’amélogenèse, l’organe de l’émail involue.

- L’organe adamantin réduit disparait à l’éruption de la dent dans la cavité buccale.

- Tout événement survenu lors de l’amélogenèse se reflète dans la structure de l’émail  exemple :

•        Un traumatisme
•        Intoxication (médicaments)
•        Infection
•        Pathologie génétique (amélogenèse imparfaite)

- Il existe une maturation post-éruptive de l’émail (expliquant les modifications de la cario-susceptibilité avec l’âge).

- La surface de l’émail est en interaction permanente avec le milieu buccal d’où surviennent des modifications de la surface dentaire ce sont :

ü Des modifications de structures d’origine traumatique : brossage, alimentation

ü Des modifications de la composition chimique : échange avec le milieu buccale de glycoprotéines salivaires, ions minéraux (vu le changement du PH buccal).

ü L’attaque acide : la déminéralisation du cœur des prismes

L’attaque acide est initialement inhibée par les facteurs salivaires (pouvoir tampon) et on observe une lésion de sub surface.Si la déminéralisation se poursuit en raison de la persistance des facteurs de lésions (substrat glucidique) la surface est lésée : cavitation carieuse.

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