OMM01
Principes de régénération
Selon Melcher (2), la régénération est un processus biologique par lequel l’architecture et la fonction des tissus détruits sont complètement restaurées ; lors de la régénération parodontale il y a donc néoformation de cément et de fibres desmodontales. Elle est à distinguer de la réparation qui restaure uniquement la continuité des tissus.
Au niveau du site de cicatrisation parodontale, quatre tissus peuvent être impliqués, tous n’ayant pas la même vitesse de prolifération. Ainsi Melcher a émis quatre hypothèses nommées la théorie des domaines (3) :
• Première hypothèse : l’épithélium réaliserait la cicatrisation.
Il migrerait en direction apicale le long de la racine jusqu’à rencontrer les fibres supra-crestales.
L’os sous-jacent cicatriserait. Cela aboutirait à une nouvelle jonction dento-gingivale et un épithélium jonctionnel long. (Figure 1)
• Deuxième hypothèse : le tissu conjonctif gingival réaliserait la cicatrisation.
Le tissu conjonctif coloniserait la surface radiculaire en la résorbant superficiellement. Il y aurait alors une adhésion conjonctive avec des fibres parallèles. (Figure 2)
• Troisième hypothèse : les cellules osseuses réaliseraient la cicatrisation.
Un phénomène d’ankylose et de résorption de la surface radiculaire se produirait et l’épithélium plongerait en direction apicale jusqu’à rencontrer l’os. Il y aurait alors un épithélium jonctionnel long. (Figure 3)
• Quatrième hypothèse : les cellules du ligament parodontal réaliseraient la cicatrisation.
Elles coloniseraient la surface radiculaire, il y aurait alors dépôts de néo-cément et de fibres ancrées perpendiculairement dans ce cément. L’os cicatriserait et l’épithélium ne migrerait pas en direction apicale, ce serait la situation idéale. (Figure 4)
La régénération tissulaire guidée
Définition
La régénération tissulaire guidée (RTG) consiste à établir une barrière physique entre la surface radiculaire et le tissu gingival afin d’éviter la migration apicale des cellules épithéliales parodontales.
Cela empêche ainsi la formation d’un épithélium jonctionnel long, et favorise la prolifération des cellules desmodontales et osseuses dans le but d’obtenir un nouveau tissu osseux, un nouveau cément et une nouvelle attache conjonctive.
L’indication principale de la régénération tissulaire guidée est le traitement des défauts intra osseux à
une, deux ou trois parois chez le patient non-fumeur au bon contrôle de plaque et dont le recouvrement
de la membrane est total et passif. (13)
La RTG semble tout aussi efficace sur les parodontites agressives que sur les chroniques. (14)
I.2.2 Les membranes de régénération
I.2.2.1 Les membranes non résorbables
Elles ont été les premières à être disponibles.
Elles sont composées de deux parties ayant des microstructures différentes (Figure7) (15) :
– Une partie coronaire facilitant la formation du caillot et la pénétration du collagène.
– Une jupe occlusive empêchant l’infiltration de l’épithélium.
Elles sont généralement en polytétrafluoroéthylène expansé ou cellulose Millipore® et peuvent être fixées par mini vis ou sutures. (16)
Elles nécessitent deux temps opératoires : la mise en place de la membrane et son retrait un à deux mois plus tard. Elles sont difficilement manipulables mais permettent un bon maintien de l’espace lorsqu’elles sont renforcées en titane. De plus, les expositions et contaminations de la membrane sont fréquentes pouvant provoquer des pertes tissulaires importantes.
Les membranes résorbables
Elles peuvent être collagéniques, d’origine porcine, bovine ou équine. Ou bien elles sont synthétiques, à base d’acide polylactique, plus ou moins des polymères d’acides polyglycoliques et polylactiques. Leur résorption est lente, en quatre à six semaines, et compatible avec la cicatrisation.
Leur manque de rigidité engendre un fort risque d’effondrement ce qui limite alors le volume du caillot et donne de moins bons résultats du fait de l’absence de maintien de l’espace cicatriciel.
Il y a simplification de la procédure chirurgicale qui ne comporte plus qu’un temps, ce qui diminue la morbidité des tissus mous. (11)
Il ne semble pas y avoir de différence significative en termes de gain d’attache et de profondeur de migration des cellules épithéliales entre les membranes résorbables et les non résorbables.
Les indications des membranes non résorbables apparaissent donc plus limitées.
Les greffes osseuses
Les biomatériaux osseux sont des matériaux de comblement dont le but est de participer à la régénération du système d’attache détruit par la maladie parodontale.
La cicatrisation osseuse peut se faire de trois façons différentes :
• Ostéogénèse : L’os est formé grâce aux ostéoblastes, aux pré-ostéoblastes et aux facteurs de croissance ostéogénique. La vascularisation joue un rôle capital dans ce processus. L’ostéogénèse est donc la capacité du matériau greffé, contenant des ostéoblastes, à initier la formation osseuse au sein du site receveur. L’os autogène en est l’exemple même.
• Ostéoinduction : C’est la capacité d’induire la formation de tissu osseux dans un site non osseux par différenciation des cellules mésenchymateuses indifférenciées en cellules précurseurs du tissu osseux (pré-ostéoblastes, pré-ostéoclastes). Cette différenciation est réalisée grâce à la présence au sein du greffon des facteurs de croissance (BMP, PDGF, IGF…), capables de stimuler l’activité ostéoblastique. Encore une fois la vascularisation joue un rôle important.
• Ostéoconduction : L’os se forme à partir de l’os adjacent en prenant appui sur le matériau de comblement qui sert de guide pour les éléments cellulaires et vasculaires. Il sert de matrice, de maillage. Il faut également noter l’importance de la vascularisation.
Les biomatériaux de comblement peuvent avoir différentes origines, mais dans tous les cas ils se doivent d’être sûrs c’est à dire biocompatibles, non allergéniques, non toxiques et sans risque de transmission d’agent pathogène. De plus ils agissent comme un mainteneur d’espace et sont progressivement remplacés par l’os néoformé, à condition que la granulométrie et la porosité des particules permettent la colonisation vasculaire. (19)(20)(21)
Les biomatériaux osseux
L’os autogène
Une autogreffe est une greffe où donneur et receveur sont une seule et même personne.
Elles représentent la référence en matière de greffe osseuse. En effet, elles possèdent un potentiel ostéogénique, ostéoinducteur et ostéoconducteur.
Leurs structures permettent la colonisation cellulaire et vasculaire.
Cependant elles nécessitent souvent de réaliser deux sites opératoires, augmentant la morbidité pour le patient. De plus, suivant le site de prélèvement il peut être difficile d’obtenir suffisamment de matériau.
Les prélèvements intra-oraux (crête édentée, symphyse mentonnière, ramus, tubérosité, processus zygomatique, exostose, toris mandibulaires, région rétro-molaire) mettent à disposition une faible quantité d’os qui peut être utilisée en bloc ou broyée. Il peut être mélangé avec le coagulum sanguin pour pouvoir être manipulé plus facilement et avoir un potentiel ostéogénique optimal. (22)
Les prélèvements extra oraux (crête iliaque, tibia et calvaria) procurent une grande quantité d’os mais sa composition (l’os spongieux étant plus présent) diffère de celui de la crête et la morbidité post opératoire est plus importante. Leur utilisation est limitée aux grandes reconstructions pré prothétiques ou pré-implantaires. (21)
Sur le plan histologique, ces greffes ont un fort potentiel de régénération parodontale avec la néoformation d’os et d’une nouvelle attache.
L’os allogène
Une greffe allogénique est une greffe où donneur et receveur font partie de la même espèce biologique, mais sont de génotypes différents.
Obtenues à partir de cadavre, les greffes allogéniques subissent une préparation chimique et thermique (ce sont des greffes osseuses cryogénisées plus ou moins déminéralisées) afin de réduire leur immunogénicité et ainsi réduire le risque de rejet et de pathogénicité.
Elles ont un potentiel ostéoinducteur et conducteur.
Elles se présentent sous forme de poudre, lamelle ou bloc, spongieux, corticaux ou corticaux spongieux.
La xénogreffe
Une xénogreffe est une greffe où donneur et receveur ne font pas partie de la même espèce biologique.
Les xénogreffes sont disponibles en grande quantité, en particules de différentes granulométries ou en bloc, faciles à conserver. Elles permettent au praticien de pouvoir se limiter à un seul site opératoire.
Grâce à leur préparation physico-chimique, elles présentent de faible risque de transmission infectieuse ou virale, mais la déprotéinisation fait qu’elles n’ont pas de capacité ostéoinductrice.
Leurs résultats sur le plan clinique semblent comparables à ceux de l’allogreffe.
D’origine bovine
L’os bovin est chauffé à 300°C puis il subit un traitement chimique. Cela détruit ainsi les composantes cellulaires et organiques ne laissant que les cristaux d’hydroxyapatites, dont la structure et l’architecture sont très proches de celles de l’homme. Les xénogreffes d’origine bovine présentent pour avantage une bonne stabilité du caillot et ainsi un bon maintien de l’espace ; mais leur résorption est très lente. Elles ont de bons résultats en terme de gain d’attache clinique (26)(27)(28)(29) mais le Gold Standard reste tout de même l’os autogène (30)(31).
Un exemple d’os xénogène d’origine bovine est le Bio-oss®. Il s’agit d’une trame osseuse poreuse non antigénique et naturelle. Il est préconisé lorsque l’os autogène n’est pas indiqué, ou présent en quantité trop faible par rapport aux besoins de la procédure chirurgicale. Il a pour avantage de maintenir son volume initial mais n’est remplacé qu’à 23 % par de l’os néoformé. (32) (33)
Cependant l’ajout de fragment d’os autogène au Bio-oss® ne semble pas en augmenter l’attache clinique.
Du point de vue histologique, la quantité de tissu osseux néoformé et de vaisseaux est très faible, du fait de la résorption très lente et incomplète du biomatériau, et se situe préférentiellement au niveau apical du défaut.
D’origine corallienne
Obtenues à partir du corail qui subit un traitement physicochimique de façon à conserver l’architecture minérale du carbonate de calcium facilement résorbable, les xénogreffes d’origine corallienne possèdent un fort potentiel ostéoconducteur.
Elles ne permettent pas la régénération du système d’attache mais la prolifération d’un épithélium jonctionnel long.
Cliniquement les résultats sont bons, comparables à ceux d’une xénogreffe d’origine bovine. Cependant, elles semblent se dégrader plus vite, laissant ainsi un espace vide dans le défaut. (36)
Les résultats sont donc meilleurs associés à la RTG.
• Autres origines :
D’autres xénogreffes existent comme l’os provenant de porc ou de cheval, mais font l’objet de peu d’études dans la littérature.
Les matériaux d’origine synthétique
Ces matériaux se doivent d’être biocompatibles, en étant biologiquement inertes, et en ne présentant aucun risque de transmission d’agent pathogène. Ils sont ostéoconducteurs et servent de trame osseuse à la néo-formation osseuse. Ils n’ont pas de propriétés ostéoinductrices, ni ostéogéniques. Ils peuvent être résorbables, par dissolution ou phagocytose, ou non résorbables.
La taille des particules et leur porosité, proches de celles de l’os naturel, permettent une bonne migration des ostéoblastes. (19)
Leur utilisation est facilitée par la nécessité d’un seul site opératoire, de leur présence en grande quantité et de leur conservation aisée. (38)
Phosphate tricalcique béta (β-Ca3(PO4)2)
Aussi appelé Tri-Calcium Phosphate (TCP), c’est un matériau minéral non organique (céramique multi cristalline) mais bioactif. Il est résorbable en 6 semaines à 9 mois, (39) ce qui est un avantage mais aussi un inconvénient dans le sens où il ne joue pas longtemps le rôle de mainteneur d’espace si sa résorption est trop rapide.
Les irrégularités présentes à sa surface favorisent la différenciation et l’activité des ostéoclastes.
Pour augmenter la vitesse de remodelage osseux on peut l’associer à de l’hydroxyapatite pour ses propriétés mécaniques car elle n’est pas résorbable.
Hydroxyapatites (Ca10(PO4)6(OH)2)
Il s’agit du matériau le plus proche du cristal d’apatite biologique du tissu osseux. Les hydroxyapatites sont très peu résorbables et agissent donc comme des mainteneurs d’espace. Elles sont ostéoconductrices mais la formation d’os est très faible du fait de la faible résorption du matériau. Elles ne permettent pas de régénération du ligament parodontal.
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